1. 程式人生 > >python布林型別和邏輯運算

python布林型別和邏輯運算

布林型別

python中True表示真,False表示假,它們是布林型別:

>>> type(True)
<class 'bool'>

在python中,bool的True和False是數值1和0的字串表示格式,實際上bool型別是int型別的一個子類

>>> bool.__bases__
(<class 'int'>,)

因為True/False是數值1和0的另一種表示方式,它們可以直接參與數值運算。

>>> True + 2
3
>>> False + 2 - 1
1

True/False的各種形式

雖然True代表1,False代表0。但實際上,python中的任何一個數據物件要麼是True,要麼是False,所以可以直接在布林測試的表示式中使用,而並非一定要去大小比較、通過函式測試等等。比如:

if "a":
while 1:

可以通過bool()函式來測試資料物件、表示式是True還是False。例如:

>>> bool(0)
False
>>> bool(1)
True
>>> bool('a')
True
>>> bool('')
False

那麼,哪些型別的資料是True,哪些型別的資料是False?

  • 整數值0、浮點數值0.0等、空字串都為假
  • None為假
  • 空資料物件都是假,比如[]{}()
    • 元組比較特殊,如果元組中有元素,但全是為假的元素,則也為假

以下是各種內建資料型別的一些真、假示例:

          True                 False
        ----------------------------------
number:   1、1.1               0、0.0
string:   'a'                  ''
None:                          None
list:     ['a']、[1]           []
       [0]、['']、[None]
Set/Dict: {'a'}                {}
tuple:    ('a')、(1)           ()、('')、(0)、(None)

看幾個示例:

>>> bool(1), bool(0)
(True, False)

>>> bool('a'), bool('')
(True, False)

>>> bool(None)
False

>>> bool(['a']), bool([1]), bool([]), bool(['']), bool([()])
(True, True, False, True, True)

>>> bool({'a'}), bool({}), bool({''})
(True, False, True)

>>> bool(('a')), bool(()), bool(('')), bool((0)), bool(({}))
(True, False, False, False, False)

None

None為假,它不是表示物件為空,也不是表示物件未定義。它自身就是一個實實在在的資料物件,在記憶體中有自己的記憶體地址。可以認為,None是一種特殊的資料物件,像數值1、字串'a'一樣,只不過記憶體中這個資料物件裡面儲存的資料是我們不得而知的,但它永遠表示為False

在Python中,沒有顯式定義return語句的函式、方法並不意味著沒有返回值,它們的預設返回值是None。比如print()函式:

>>> a=print("aa")
aa
>>> print(a)
None

None有時候有些小技巧。比如,訪問或設定超出列表長度的元素時會報錯:

>>> S = []
>>> S[1]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
>>> S[1] = 2
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list assignment index out of range

但是可以預先將某些數量的None物件填充到列表中去,這樣列表就具備了元素,儘管它們都是None物件。

例如,向列表中填充10個None元素:

>>> S = [None] * 10
>>> S
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]
>>> S[1]
>>> S[1] = 2
>>> S
[None, 2, None, None, None, None, None, None, None, None]

當然,將None換成其它資料也一樣可以,比如0,但用None來填充,一看就知道是為了填充而填充的佔位符,不是實際要操作的元素。

另外,預先填充並不能限制列表的長度,可以繼續向這個列表中append()新元素。

邏輯運算:and、or、not

python中只支援字元形式的and、or、not邏輯運算,不支援符號型別的&&、||、!

  • X and Y:X和Y都為真時,返回真
  • X or Y:X或Y為真,返回真
  • not X:X真假取反

需要注意,and和or會短路運算(即只要能確定真假關係,就立即停止運算),並返回運算的結果(不是返回True/False,而是返回表示式的運算結果)。而not運算是返回True/False的。

例如,and的邏輯運算:

>>> 2 and 3, 3 and 2
(3, 2)
>>> [] and {}
[]
>>> 3 and []
[]

上面第一行and測試,因為and左邊的都是True,所以必須得評估and右邊的值,那麼不管and右邊是True還是False,都會返回and右邊的值,比如第一行and測試,第三行and測試。第二行and測試中,因為and左邊為False,所以直接能確定為False,所以直接短路返回[]

再看or邏輯運算:

>>> 2 or 3,3 or 2
(2, 3)
>>> [] or 3
3
>>> [] or {}
{}

上面第一行or測試,因為or左邊已經能直接確定為True,所以直接短路返回or左邊的值。第二行和第三行or測試,因為or左邊都為False,所以必須測試右邊的,所以不管or右邊是True還是False,都返回or右邊的值。

再次說明,and、or返回的不是True/False的布林值,而是邏輯表示式的運算結果。但因為python中只要是資料,要麼是True,要麼是False,所以and/or/not都可以用於真假測試,只不過and/or還可以在布林測試的基礎上進行賦值操作。

例如,如果變數a為False,就賦值為某個值,否則採用a原有的值。

a = a or "hhhh"

更通用的,變數A取X、Y、Z等表示式中的一個。

A = X or Y
A = X or Y or Z

不僅如此,and/or還能實現if中選擇值的功能。例如,下面是等價的:

A = (( X and Y) or Z)

if X:
  A = Y
else:
  A = Z

當然,這種用and/or實現邏輯的可讀性太差,能用if的當然用if。