Expresii booleene în limbajul de programare Python

Iată un mic exemplu de expresii booleene (nu trebuie să-l tastați):

a = 6
b = 7
c = 42
print(1, a == 6)
print(2, a == 7)
print(3, a == 6 and b == 7)
print(4, a == 7 and b == 7)
print(5, not a == 7 and b == 7)
print(6, a == 7 or b == 7)
print(7, a == 7 or b == 6)
print(8, not (a == 7 and b == 6))
print(9, not a == 7 and b == 6)

Cu ieșirea fiind:

1 True
2 False
3 True
4 False
5 True
6 True
7 False
8 True
9 False

Ce se întâmplă? Programul constă dintr-o mulțime de declarații print cu aspect amuzant. Fiecare instrucțiune print afișează un număr și o expresie. Numărul este pentru a ajuta la urmărirea declarației cu care am de-a face. Observați cum fiecare expresie ajunge să fie False sau
True. În Python, False poate fi scris și ca 0 și True
ca 1.

Liniile:

print(1, a == 6)
print(2, a == 7)

tipărește un True și, respectiv, un False , așa cum se aștepta, deoarece primul este adevărat și al doilea este fals. A treia imprimare, print(3, a == 6 and b == 7), este puțin diferită. Operatorul and înseamnă că dacă atât afirmația de dinainte, cât și afirmația de după sunt adevărate, atunci întreaga expresie este adevărată, în caz contrar, întreaga expresie este falsă. Următoarea linie, print(4, a ==
7 and b == 7), arată cum, dacă o parte a unei expresii and este falsă, totul este fals. Comportamentul and poate fi rezumat după cum urmează:

Observați că, dacă prima expresie este falsă, Python nu verifică a doua expresie, deoarece știe că întreaga expresie este falsă. Încercați să rulați False and print("Hi") și comparați acest lucru cu rularea
True and print("Hi"). Termenul tehnic pentru aceasta este evaluarea scurtcircuitului

Următoarea linie, print(5, not a == 7 and b == 7), folosește operatorul not. not doar dă opusul expresiei. (Expresia poate fi rescrisă ca print(5, a != 7 and b == 7)). Iată tabelul:

Următoarele două linii, print(6, a == 7 or b == 7) și
print(7, a == 7 or b == 6), folosesc operatorul or. Operatorul or returnează adevărat dacă prima expresie este adevărată sau dacă a doua expresie este adevărată sau ambele sunt adevărate. Dacă niciuna nu este adevărată, returnează fals. Iată tabelul:

Observați că, dacă prima expresie este adevărată, Python nu verifică a doua expresie, deoarece știe că întreaga expresie este adevărată. Acest lucru funcționează deoarece or este adevărat dacă cel puțin jumătate din expresie este adevărată. Prima parte este adevărată, așa că a doua parte poate fi fie falsă, fie adevărată, dar întreaga expresie este încă adevărată.

Următoarele două rânduri, print(8, not (a == 7 and b == 6)) și print(9, not a == 7 and b == 6), arată că parantezele pot fi folosite pentru a grupa expresii și a forța o parte să fie evaluată mai întâi. Observați că parantezele au schimbat expresia de la fals la adevărat. Acest lucru s-a întâmplat deoarece parantezele au forțat ca not să se aplice întregii expresii în loc de doar porțiunii a == 7.

Iată un exemplu de utilizare a unei expresii booleene:

list = ["Life", "The Universe", "Everything", "Jack", "Jill", "Life", "Jill"]

# make a copy of the list. See the More on Lists chapter to explain what [:] means.
copy = list[:]
# sort the copy
copy.sort()
prev = copy[0]
del copy[0]

count = 0

# go through the list searching for a match
while count < len(copy) and copy[count] != prev:
    prev = copy[count]
    count = count + 1

# If a match was not found then count can't be < len
# since the while loop continues while count is < len
# and no match is found

if count < len(copy):
    print("First Match:", prev)

Și iată ieșirea:

First Match: Jill

Acest program funcționează continuând să verifice potrivirea while
count < len(copy) and copy[count] is not equal to prev. Când oricare count este mai mare decât ultimul index al copy sau a fost găsită o potrivire, și nu mai este adevărat, bucla se termină. if pur și simplu verifică pentru a se asigura că while a ieșit deoarece a fost găsită o potrivire.

Celălalt „truc” al lui and este folosit în acest exemplu. Dacă te uiți la tabel pentru and observi că a treia intrare este „false and false”. Dacă count >= len(copy) (cu alte cuvinte count <
len(copy) este fals), atunci copy[count] nu este niciodată analizat. Acest lucru se datorează faptului că Python știe că, dacă primul este fals, atunci nu pot fi amândouă adevărate. Acest lucru este cunoscut sub numele de scurtcircuit și este util dacă a doua jumătate a lui and va provoca o eroare dacă ceva nu este în regulă. Am folosit prima expresie (count
< len(copy)) pentru a verifica și a vedea dacă count a fost un index valid pentru copy. (Dacă nu mă credeți, eliminați potrivirile „Jill” și „Life”, verificați dacă încă funcționează și apoi inversați ordinea lui count < len(copy) and copy[count] != prev to copy[count] != prev and count < len(copy).)

Expresiile booleene pot fi folosite atunci când trebuie să verificați două sau mai multe lucruri diferite simultan.

O notă despre operatorii booleeni

O greșeală obișnuită pentru începătorii în programare este o înțelegere greșită a modului în care funcționează operatorii booleeni, care provine din modul în care interpretorul Python citește aceste expresii. De exemplu, după ce a învățat inițial despre declarațiile „and” și „or”, ar putea presupune că expresia x == ('a' or 'b') ar verifica pentru a vedea dacă variabila x a fost echivalentă cu unul dintre șirurile de caractere 'a' sau 'b'. Nu este așa. Pentru a vedea despre ce vorbesc, începeți o sesiune interactivă cu interpretorul și introduceți următoarele expresii:

>>> 'a' == ('a' or 'b')
>>> 'b' == ('a' or 'b')
>>> 'a' == ('a' and 'b')
>>> 'b' == ('a' and 'b')

Și acesta va fi rezultatul neintuitiv:

>>> 'a' == ('a' or 'b')
True
>>> 'b' == ('a' or 'b')
False
>>> 'a' == ('a' and 'b')
False 
>>> 'b' == ('a' and 'b')
True

În acest moment, operatorii and și or par să fie defectați. Nu are sens ca, pentru primele două expresii, 'a' este echivalent cu 'a' sau 'b', în timp ce 'b' nu este. În plus, nu are niciun sens ca 'b' să fie echivalent cu 'a' și 'b'. După ce ați examinat ce face interpretorul cu operatorii booleeni, aceste rezultate fac de fapt exact ceea ce le cereți, pur și simplu nu este același lucru cu ceea ce credeți că le cereți.

Când interpretorul Python se uită la o expresie or, ia prima declarație și verifică dacă este adevărată. Dacă prima declarație este adevărată, atunci Python returnează valoarea acelui obiect fără a verifica a doua declarație. Acest lucru se datorează faptului că pentru o expresie or, totul este adevărat dacă una dintre valori este adevărată; programul nu trebuie să se deranjeze cu a doua afirmație. Pe de altă parte, dacă prima valoare este evaluată ca fiind falsă, Python verifică și a doua valoare și returnează acea valoare. Acea a doua valoare determină valoarea de adevăr a întregii expresii, deoarece prima valoare a fost falsă. Această „lene” din partea interpretorului se numește „scurtcircuit” și este o modalitate comună de evaluare a expresiilor booleene în multe limbaje de programare.

În mod similar, pentru o expresie and, Python utilizează o tehnică de scurtcircuit pentru a accelera evaluarea valorii de adevăr. Dacă prima afirmație este falsă, atunci totul trebuie să fie fals, deci returnează acea valoare. În caz contrar, dacă prima valoare este adevărată, o verifică pe a doua și returnează acea valoare.

Un lucru de remarcat în acest moment este că expresia booleană returnează o valoare care indică True sau False, dar că Python consideră că un număr de lucruri diferite au o valoare de adevăr atribuită acestora. Pentru a verifica valoarea de adevăr a oricărui obiect dat x, puteți utiliza funcția bool(x) pentru a vedea valoarea de adevăr. Mai jos este un tabel cu exemple de valori de adevăr ale diferitelor obiecte:

Acum este posibil să înțelegem rezultatele surprinzătoare pe care le obțineam când am testat acele expresii booleene înainte. Să aruncăm o privire la ce „vede” interpretorul în timp ce parcurge acel cod:

Primul caz:

>>> 'a' == ('a' or 'b')  # Look at parentheses first, so evaluate expression "('a' or 'b')"
                           # 'a' is a nonempty string, so the first value is True
                           # Return that first value: 'a'
>>> 'a' == 'a'           # the string 'a' is equivalent to the string 'a', so expression is True
True

Al foilea caz:

>>> 'b' == ('a' or 'b')  # Look at parentheses first, so evaluate expression "('a' or 'b')"
                           # 'a' is a nonempty string, so the first value is True
                           # Return that first value: 'a'
>>> 'b' == 'a'           # the string 'b' is not equivalent to the string 'a', so expression is False
False 

Al treilea caz:

>>> 'a' == ('a' and 'b') # Look at parentheses first, so evaluate expression "('a' and 'b')"
                           # 'a' is a nonempty string, so the first value is True, examine second value
                           # 'b' is a nonempty string, so second value is True
                           # Return that second value as result of whole expression: 'b'
>>> 'a' == 'b'           # the string 'a' is not equivalent to the string 'b', so expression is False
False

Al patrulea caz:

>>> 'b' == ('a' and 'b') # Look at parentheses first, so evaluate expression "('a' and 'b')"
                           # 'a' is a nonempty string, so the first value is True, examine second value
                           # 'b' is a nonempty string, so second value is True
                           # Return that second value as result of whole expression: 'b'
>>> 'b' == 'b'           # the string 'b' is equivalent to the string 'b', so expression is True
True 

Deci, Python își făcea cu adevărat treaba când a dat acele rezultate aparent false. După cum am menționat anterior, lucrul important este să recunoașteți ce valoare va returna expresia dvs. booleană atunci când este evaluată, deoarece nu este întotdeauna evidentă.

Revenind la acele expresii inițiale, iată cum le-ați scrie astfel încât să se comporte așa cum doriți:

>>> 'a' == 'a' or 'a' == 'b' 
True
>>> 'b' == 'a' or 'b' == 'b' 
True
>>> 'a' == 'a' and 'a' == 'b' 
False
>>> 'b' == 'a' and 'b' == 'b' 
False

Când aceste comparații sunt evaluate, ele returnează valori de adevăr în termeni de Adevărat sau Fals, nu șiruri, astfel încât obținem rezultatele potrivite.

Exemple

password1.py

## Acest program cere unui utilizator un nume și o parolă.
# Apoi le verifică pentru a se asigura că utilizatorul are voie să intre.

name = input("What is your name? ")
password = input("What is the password? ")
if name == "Josh" and password == "Friday":
    print("Welcome Josh")
elif name == "Fred" and password == "Rock":
    print("Welcome Fred")
else:
    print("I don't know you.")

Exemple de rulări

What is your name? Josh
What is the password? Friday
Welcome Josh

What is your name? Bill
What is the password? Money
I don't know you.

Exerciții

Scrieți un program în care un utilizator să vă ghicească numele, dar are doar 3 șanse să facă acest lucru până când programul se închide.

print("Try to guess my name!")
count = 1
name = "guilherme"
guess = input("What is my name? ")
while count < 3 and guess.lower() != name:    # .lower allows things like Guilherme to still match
    print("You are wrong!")
    guess = input("What is my name? ")
    count = count + 1

if guess.lower() != name:
    print("You are wrong!") # this message isn't printed in the third chance, so we print it now
    print("You ran out of chances.")
else:
    print("Yes! My name is", name + "!")

(Include texte din Wikibooks traduse și adaptate de Nicolae Sfetcu)

Introducere în tehnologiile cuantice – Calculul cuantic, criptografia cuantică, filosofia tehnologiilor cuantice

Un ghid clar și riguros despre calcul cuantic, criptografie cuantică (QKD/BB84) și implicații etice.

Nu a fost votat 18.33 lei – 58.44 leiInterval de prețuri: 18.33 lei până la 58.44 lei Citește mai mult

Limbajul de programare Python 3 pentru non-programatori

Nu rata ocazia de a învăța unul dintre cele mai populare limbaje de programare!

Nu a fost votat 13.74 lei – 31.06 leiInterval de prețuri: 13.74 lei până la 31.06 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.

Tehnologia informației și comunicațiilor în România: Analiza comparativă cu UE, impactul social, provocări și oportunități, direcții viitoare

Ideal Pentru: Decidenți politici, cercetători și pasionați de TIC pregătiți să exploreze potențialul României în sfera digitală europeană.

Nu a fost votat 9.14 lei – 24.35 leiInterval de prețuri: 9.14 lei până la 24.35 lei Selectează opțiunile Acest produs are mai multe variații. Opțiunile pot fi alese în pagina produsului.