Python: Логические операторы

Мы уже умеем писать функции, которые проверяют одиночные условия. А в этом уроке научимся строить составные условия.

Предположим, что сайт при регистрации требует, чтобы пароль был длиннее восьми символов и содержал хотя бы одну заглавную букву. Попробуем написать два отдельных логических выражения и соединим их специальным оператором "И":

Пароль длиннее 8 символов И пароль содержит хотя бы одну заглавную букву

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

def has_capital_letter(text: str) -> bool:
    # Проверяет наличие хотя бы одной заглавной буквы в строке

def is_correct_password(password: str) -> bool:
   length = len(password)
   return length > 8 and has_capital_letter(password)

print(is_correct_password('Qwerty'))                   # => False
print(is_correct_password('Qwerty1234'))               # => True
print(is_correct_password('qwerty1234'))               # => False

Оператор and означает "И". В математической логике это называют конъюнкцией. Все выражение считается истинным, если истинен каждый операнд, то есть каждое из составных выражений. Иными словами, and означает "и то, и другое". Приоритет этого оператора ниже, чем приоритет операторов сравнения. Поэтому выражение has_capital_letter(password) and length > 8 тоже правильно отрабатывает без скобок.

Кроме and часто используется оператор or, обозначающий "ИЛИ" (дизъюнкция). Он означает "или то, или другое, или оба". Выражение a or b считается истинным, если хотя бы один из операндов истинен или когда оба операнда истинны. В другом случае выражение ложное.

def has_discount(age: int, is_student: bool) -> bool:
    return age < 18 or is_student

print(has_discount(15, False))  # => True  (младше 18)
print(has_discount(25, True))   # => True  (студент)
print(has_discount(15, True))   # => True  (оба условия)
print(has_discount(25, False))  # => False

Операторы можно комбинировать в любом количестве и в любой последовательности. Если в коде одновременно встречаются and и or, то приоритет лучше задавать скобками. Ниже пример расширенной функции, которая определяет корректность пароля:

def has_capital_letter(text: str) -> bool:
    # Проверяет наличие хотя бы одной заглавной буквы в строке
def has_special_chars(text: str) -> bool:
    # Проверяет содержание специальных символов в строке

def is_strong_password(password) -> bool:
    length = len(password)
    # Скобки задают приоритет. Понятно, что к чему относится.
    return (length > 8 and has_capital_letter(password)) and has_special_chars(password)

Теперь представим, что мы хотим купить квартиру, которая удовлетворяет таким условиям: площадь от 100 квадратных метров и больше на любой улице ИЛИ площадь от 80 квадратных метров и больше, но на центральной улице Main Street.

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

def is_good_apartment(area: int, street: str) -> bool:
    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. Таблицы истинности показывают, каким будет результат при применении каждого оператора.

И and

ИЛИ or

Реализуйте функцию is_leap_year(), которая принимает год в форме числа и определяет, является ли он високосным или нет. Год будет високосным, если он кратен (то есть делится без остатка) 400 или он одновременно кратен 4 и не кратен 100. Как видите, в определении уже заложена вся необходимая логика, осталось только переложить ее на код:

is_leap_year(2018) # false
is_leap_year(2017) # false
is_leap_year(2016) # true

Кратность можно проверять так:

# % - возвращает остаток от деления левого операнда на правый
# Проверяем что number кратен 10
number % 10 == 0

# Проверяем что number не кратен 10
number % 10 != 0