Python: Логические операторы

Мы уже умеем писать функции, которые проверяют одиночные условия. Теперь научимся строить составные условия.

Хороший пример: проверка пароля. Предположим, что некий сайт при регистрации требует, чтобы пароль был длиннее восьми символов и короче двадцати символов. Да, ограничение выглядит странно, но бывает и такое.

В математике мы бы написали 8 < x < 20, но во многих языках программирования так сделать нельзя. К счастью, Python такие составные условия писать позволяет. И всё же на минутку мы забудем о такой возможности. Попробуем сделать два отдельных логических выражения и соединить их специальным оператором «И»:

Пароль длиннее 8 символов И пароль короче 20 символов.

Вот функция, которая принимает пароль и говорит, соответствует ли он условиям (True) или не соответствует (False):

def is_correct_password(password):
    length = len(password)
    return length > 8 and length < 20

print(is_correct_password('qwerty'))                   # => False
print(is_correct_password('qwerty1234'))               # => True
print(is_correct_password('zxcvbnmasdfghjkqwertyui'))  # => False

and — означает «И» (в математической логике это называют конъюнкцией). Всё выражение считается истинным, только если истинен каждый операнд — каждое из составных выражений. Иными словами, and означает «и то, и другое».

Приоритет этого оператора ниже, чем приоритет операторов сравнения, поэтому выражение length > 8 and length < 20 отрабатывает правильно без скобок.

Кроме and часто используется оператор or — «ИЛИ» (дизъюнкция). Он означает «или то, или другое, или оба». То есть выражение a or b считается истинным, если хотя бы один из операндов (a или b или одновременно все операнды) является истинным. Иначе выражение ложное.

Операторы можно комбинировать в любом количестве и любой последовательности, но когда одновременно встречаются and и or, то приоритет лучше задавать скобками. Ниже пример расширенной функции определения корректности пароля:

def has_special_chars(str):
    # проверяет содержание специальных символов в строке


def is_strong_password(password):
    length = len(password)
    # Скобки задают приоритет. Понятно что к чему относится.
    return (length > 8 and length < 20) or has_special_chars(password)

---

Другой пример. Мы хотим купить квартиру, которая удовлетворяет условиям: площадь от 100 кв. метров и больше на любой улице ИЛИ площадь от 80 кв. метров и больше, но на центральной улице Main Street.

Напишем функцию, проверяющую квартиру. Она принимает два аргумента: площадь (число) и название улицы (строку):

def is_good_apartment(area, street):
    return area >= 100 or (area >= 80 and street == 'Main Street')

print(is_good_apartment(91, 'Queens Street'))  # => False
print(is_good_apartment(78, 'Queens Street'))  # => False
print(is_good_apartment(70, 'Main Street'))    # => False

print(is_good_apartment(120, 'Queens Street'))  # => True
print(is_good_apartment(120, 'Main Street'))    # => True
print(is_good_apartment(80, 'Main Street'))     # => True

Область математики, в которой изучаются логические операторы, называется булевой алгеброй. Ниже показаны «таблицы истинности» — по ним можно определить, каким будет результат применения оператора:

И and

A	B	A and B
True	True	True
True	False	False
False	True	False
False	False	False

ИЛИ or

A	B	A or B
True	True	True
True	False	True
False	True	True
False	False	False

Задание

Джон поручил Сэму реализовать автоматическое распознавание солдат Ланнистеров на видео. Идея автоматизировать дозор крепости казалась ему привлекательной. В процессе работы Сэму понадобилось написать функцию, которая определяет, Ланнистер ли перед ним или нет. Немного подумав, Сэм выделил следующие правила определения Ланнистера:

---

Если у солдата доспехи красного цвета И нет щита

ИЛИ

если у солдата есть щит с изображением льва

то это Ланнистер.

---

Напишите функцию is_lannister_soldier(), которая принимает на вход два аргумента:

1. Цвет доспехов (строка). Если доспехи красные, то строка red.
2. None, если щита нет. Строка lion, если щит есть, и на нём изображен лев.

Функция возвращает True, если распознан Ланнистер, и False, если не распознан.

Примеры вызова:

is_lannister_soldier('red', 'man')    # False
is_lannister_soldier('blue', 'lion')  # True

Когда будете проверять на равенство None, делайте так, как принято в настоящем коде на Python: shield is None — код будет выглядеть профессионально! Дело в том. что is работает быстрее в случае некоторых специальных значений вроде None, True и False.

---

Советы

• Булева алгебра

• Конъюнкция

• Дизъюнкция

Определения

• Логические операторы - операторы «И» (and), ИЛИ (or), позволяющие создавать составные логические условия.