12_prawda_i_falsz.md

Rozdział 12. Prawda i fałsz

W tym rozdziale:

• poznasz pojęcia "prawda" i "fałsz" oraz ich reprezentację w Pythonie: True i False,
• poznasz instrukcję warunkową if, która pozwala zmienić przebieg programu, jeżeli określony warunek zostanie spełniony.

Prawda, fałsz i warunek

Programy jakie dotąd pisaliśmy składały się z operacji, które Python wykonywał jedna po drugiej. Gdy jedna instrukcja została pomyślnie zrealizowana, program przechodził do wykonania kolejnej. Pisząc kolejne programy szybko przekonasz się, że taki scenariusz nie zawsze będzie Ci odpowiadał, ponieważ często chcemy, żeby jakieś operacje zostały wykonane tylko gdy zostanie spełniony pewien warunek.

Na przykład: mamy listę liczb i chcemy przejść po jej elementach, wypisując tylko te nieparzyste. W takim przypadku warunkiem wypisania liczby na ekran jest "liczba jest nieparzysta".

Języki programowania pozwalają definiować takie warunki i sprawdzać je. Wynikiem takiego sprawdzenia jest prawda lub fałsz. Prawda oznacza sytuację w której warunek został spełniony. Przeciwieństwem jest fałsz. Przykładowo wynikiem warunku "żyrafa to ptak" jest fałsz, a wynikiem dla "Ziemia nie jest płaska" jest prawda.

Oczywiście w programach nie tworzy się tak abstrakcyjnych warunków. Zamiast tego będziemy porównywali wartości zmiennych, sprawdzali czy wynik jakiejś funkcji ma określoną wartość itd. W tym rozdziale dowiesz się jak wykonywać takie operacje oraz jak pisać programy, które realizują różne instrukcje w zależności do tego czy jakiś warunek został spełniony.

Warunki w Pythonie, True i False

W Pythonie mamy do dyspozycji szereg operatorów, które pozwalają nam sprawdzać prawdziwość wyrażeń. Możemy na przykład porównywać wartości. Służy do tego operator ==:

>>> 1 == 2
False
>>> (2 + 2) == (2 * 2)
True

Odwrotnością operatora == jest !=:

>>> 'ala' != 'Ala'
True
>>> [1, 2] != [1, 2]
False

Możemy również sprawdzać czy jedna wartość jest większa lub mniejsza od drugiej:

>>> 100 > 70
True
>>> 70 > 100
False

Operatory > i < można łączyć z =, w ten sposób tworząc warunek "większy lub równy" i "mniejszy lub równy":

>>> 3 >= 2
True
>>> 2 >= 2
True
>>> 1 >= 2
False

Zwróć uwagę, że w jednym wyrażeniu można użyć wielu operatorów:

>>> 1 <= 2 < 3 <= 3 < 4
True

Ponadto możemy zaprzeczyć całemu wyrażeniu pisząc na początku not:

>>> not 1 == 1
False
>>> not 1 == 2
True

Oczywiście w każdym przypadku wartości wpisane wprost możemy zastąpić zmiennymi, a wynik wyrażenia zachować.

>>> temperatura = 26
>>> jest_zimno = temperatura < 10
>>> print(jest_zimno)
False

Porównywanie stringów

Porównywanie liczb wydaje się zrozumiałe, ale w jaki sposób porównywane są stringi? Odpowiedź jest prostsza niż mogło by się wydawać: alfabetycznie. Litery znajdujące się dalej w alfabecie są "większe" od tych wcześniejszych. Poza tym litery małe są "większe" od wielkich.

>>> 'A' < 'B' < 'a' < 'b'
True

Co ze stringami, które mają więcej niż jeden znak? Są one porównywane znak po znaku, dopóki któryś z nich nie będzie się różnił, albo dopóki jeden ze stringów nie będzie dłuższy. W tym drugim przypadku większy będzie ten string który ma więcej znaków.

>>> 'a' < 'ala'
True
>>> 'ala' == 'ala'
True
>>> 'ala' < 'ala ma kota'
True

Operator in

Poza dotychczas omówionymi operatorami, jest jeszcze jeden, przydatny szczególnie kiedy pracujemy z listami. Operator in zwraca True jeżeli dany element znajduje się na liście:

>>> 'Basia' in ['Tomek', 'Magda', 'Karol', 'Basia']
True
>>> 12 in [10, 20, 30, 40]
False

Instrukcja warunkowa if

Sprawdzanie czy jakieś wyrażenie jest prawdziwe nie miałoby większego sensu gdybyśmy nie mogli w jakiś sposób na tej podstawie podjąć decyzji o dalszym przebiegu naszego programu. W tym celu używamy instrukcji warunkowej if:

if temperatura > 30.0:
    print('Uf jak gorąco!')

Struktura tej instrukcji jest bardzo prosta: po słowie if wpisujemy warunek, następnie dwukropek i w kolejnych liniach, po wcięciu, instrukcje, które zostaną wykonane jeżeli warunek będzie prawdziwy (mówimy: jeżeli warunek zostanie spełniony).

🐍 Napisz funkcję, która przyjmuje argumenty element i lista i jeżeli dany element znajduje się na liście, to zwraca jego pozycję (użyj metody index), w przeciwnym wypadku zwraca -1.

🐍 Napisz funkcję iloraz, która przyjmuje argumenty dzielna i dzielnik. Jeżeli dzielnik jest różny od zera, funkcja powinna zwrócić wynik dzielenia. W przeciwnym wypadku powinna wypisać komunikat o błędzie.

if ... else oraz elif

Do instrukcji if możemy dopisać drugą część, która zostanie wykonana tylko jeżeli warunek nie będzie spełniony:

if godzina <= godzina_odjazdu:
    print('Godzina odjazdu:', godzina_odjazdu)
else:
    print('Przepraszamy za opóźnienie')

Zwróć uwagę na wcięcia w kodzie: if oraz else są na tym samym "poziomie".

Jeżeli chcemy, możemy w ramach jednej instrukcji if sprawdzić kilka alternatywnych warunków, jeżeli poprzednie okażą się nieprawdziwe:

if 5 <= godzina < 12:
    print('rano')
elif godzina == 12:
    print('południe')
elif 12 < godzina < 17:
    print('popołudnie')
elif 17 < godzina < 20:
    print('wieczór')
else:
    print('noc')

🐍 Napisz funkcję, która porównuje dwie liczby. Jako argumenty powinna przyjmować liczby a i b. Jeżeli a jest większe od b powinna zwrócić 1, jeżeli liczby są równe 0, a jeżeli a jest mniejsze od b, -1. Dodatkowo, w zależności od wyniku porównania, funkcja powinna wypisać jeden z komunikatów: a < b, a == b lub a > b.

Łączenie warunków

Czasami będziemy chcieli wykonać jakieś operacje tylko jeżeli spełnionych zostanie kilka warunków jednocześnie. W takim wypadku możemy użyć operatora and:

if substancja == 'woda' and temperatura > 100:
    stan_skupienia = 'para wodna'

Gdybyśmy chcieli, żeby operacja została wykonana jeżeli przynajmniej jeden z kilku warunków zostanie spełniony, to należy użyć operatora or:

if produkt == 'sok' or produkt == 'herbata':
    cena = 4.50

Operatory or i and można łączyć w jednym wyrażeniu.

Prawdziwość obiektów, funkcja bool

Warunek nie musi być porównaniem. Każdy typ obiektu w jakiś sposób definiuje prawdziwość. Na przykład pusta lista to fałsz, a lista z co najmniej jednym jednym elementem to prawda.

Aby przekonać się jaką wartość w rozumieniu logiki reprezentuje dany obiekt, możemy posłużyć się funkcją wbudowaną bool. Przyjmuje ona jeden argument - dowolny obiekt - i zwraca jego wartość logiczną: True lub False.

>>> bool([])
False
>>> bool([1, 2, 3])
True

🐍 Dla każdego z następujących typów odszukaj wartość, dla której funkcja bool zwróci True i taką dla której zwróci False: string, krotka, integer, float.

Ponieważ każdy obiekt można rozważać w kategorii "prawdziwości", każdym obiektem możemy posłużyć się w instrukcji if:

if imie and nazwisko and len(haslo) > 5:
    print('Podano prawidłowe dane')

🐍 Napisz funkcję, która jako argument przyjmie listę i zwróci True jeżeli wszystkie elementy na tej liście są prawdziwe, albo False jeżeli przynajmniej jeden element nie jest prawdziwy.

📌 Podsumowanie

W tym rozdziale:

• nauczyliśmy się sprawdzać prawdziwość wyrażeń,
• poznaliśmy instrukcję if, która może zmienić przebieg programu gdy określone wyrażenie jest prawdziwe.

---

🏁 Następny rozdział: Słowniki 🏁