Логика — Основы Python

Кроме арифметических операций в математике есть операции сравнения, например, 5 > 4 или 3 < 1. Они есть и в программировании. Допустим, когда мы заходим на сайт, введенные логин и пароль сравниваются с теми, какие есть в базе. Если они есть, нас пускают внутрь — аутентифицируют. В этом уроке разберем операции сравнения.

Языки программирования адаптировали все математические операции сравнения в неизменном виде, кроме операторов равенства и неравенства. В математике для этого используется обычное равно =, но в программировании такое встречается редко.

Во многих языках символ = используется, чтобы присвоить переменным значения. Поэтому в Python сравнивают с помощью ==.

Список операций сравнения:

• < — меньше
• <= — меньше или равно
• > — больше
• >= — больше или равно
• == — равно
• != — не равно

Эти операции применяются не только к числам. Например, с помощью оператора равенства можно сравнить строки: password == text — это сравнение идентичности строк, которые записаны в разных переменных.

Логический тип

Логическая операция типа 5 > 4 или password == text — это выражение. Его результат — специальное значение True («истина») или False («ложь»). Это новый для нас тип данных — bool.

result = 5 > 4
print(result)  # => True
print('one' != 'one')  # => False

Наряду со строками (str) и целыми и рациональными числами, тип bool (булев) — это один из примитивных типов данных в Python.

Попробуем написать простую функцию, которая принимает на вход возраст ребенка и определяет, младенец ли он. Младенцами считаются дети до года:

def is_infant(age):
    return age < 1

print(is_infant(3))  # => False

Любая операция — это выражение, поэтому единственной строчкой функции пишем «вернуть то значение, которое получится в результате сравнения age < 1». В зависимости от того, какой аргумент пришел, сравнение будет истинным (True) или ложным (False), а return вернет этот результат.

А теперь проверим ребенка, которому полгода:

print(is_infant(0.5))  # => True

Результат операции True. Значит, ребенок действительно младенец.

Предикаты

Функция is_infant() — это функция-предикат или функция-вопрос. Предикат отвечает на вопрос «да» или «нет», возвращая значение типа bool. Предикаты во всех языках принято именовать особым образом для простоты анализа. В Python предикаты начинаются с префикса is или has:

• is_infant() — «младенец ли?»
• has_children() — «есть ли дети?»
• is_empty() — «пустой ли?»
• has_errors() — «есть ли ошибки?»

Функция считается предикатом, если она возвращает булевы значения True или False.

Напишем еще одну функцию-предикат. Она принимает строку и проверяет, является ли она словом 'Castle':

def is_castle(string):
    return string == 'Castle'

print(is_castle('Sea'))

Комбинирование операций и функций

Логические операции — это выражения, значит, их можно комбинировать с другими выражениями. Например, мы хотим проверить четность числа — кратность двум. В программировании используют такой подход: проверяют остаток от деления на два:

• если остаток 0 — число четное
• если остаток не 0 — число нечетное

Остаток от деления — простая, но важная концепция в арифметике, алгебре, в теории чисел и криптографии. Нужно разделить число на несколько равных групп, и если в конце что-то останется — это остаток от деления.

Делим конфеты поровну между людьми:

• 7 конфет, 2 человека: 2 x 3 + остаток 1 — 7 не кратно 2
• 21 конфету, 3 человека: 3 x 7 + остаток 0 — 21 кратно 3
• 19 конфет, 5 человек: 5 x 3 + остаток 4 — 19 не кратно 5

Оператор % вычисляет остаток от деления:

• 7 % 2 → 1
• 21 % 3 → 0
• 19 % 5 → 4

Скомбинируем в одном выражении логический оператор «проверка равенства» == и арифметический оператор % и напишем функцию проверки четности:

def is_even(number):
    return number % 2 == 0

print(is_even(10))  # => True
print(is_even(3))   # => False

Приоритет арифметических операций выше логических. Значит, сначала вычисляется арифметическое выражение number % 2, а затем результат сравнивается с нулем и возвращается результат проверки равенства.

Теперь напишем функцию, которая принимает строку и проверяет, начинается ли эта строка с латинской буквы a.

Алгоритм:

1. Получим и запишем в переменную первый символ из строки-аргумента
2. Сравним, равен ли символ латинской букве a
3. Вернем результат

def is_first_letter_an_a(string):
    first_letter = string[0]
    return first_letter == 'a'

print(is_first_letter_an_a('orange'))  # => False
print(is_first_letter_an_a('apple'))   # => True

Чтобы было понятно, что тут происходит, попробуйте проговорить происходящее аналогично тому, как мы расшифровывали процесс в примере с is_even().

Теперь вы знаете, что операции сравнения применяются в программировании наравне с арифметическими. Но помните, что равенство обозначается ==. Так вы не спутаете эту операцию с присваиванием значения переменной.

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.