Как написать и в питоне

Ветвление и условные операторы Python для начинающих

Довольно часто в программах бывает нужно выполнить часть кода только тогда, когда выполняется определенное условие. Например, если пользователь введет некорректные данные, нужно вывести сообщение об ошибке.

В случае, если мы хотим сделать что-то, только если выполняется какое-либо условие, нам придется использовать оператор if .

Проще всего будет показать, как этот оператор работает на примере. Для этого попробуем написать программу «Угадай число». Если вы начинающий программист, обязательно попробуйте именно написать эту программу, чтобы прочувствовать на практике, как это работает. Компьютер выбирает случайное число, игрок пытается угадать, программа сообщает пользователю, верен ли его ответ.

import random
num = random.randint(1,10)
guess = int(input('Введите число от 1 до 10: '))
if guess == num :
 
print('Угадали!')

Синтаксис оператора if прост — сначала надо написать ключевое слово if , после него — условие, а в самом конце строки должно быть двоеточие.

Все строки кода, которые должны выполнится при срабатывании условия, должны быть написаны с отступом в четыре пробела относительно ключевого слова if . По отступам Python понимает, что эти строки относятся именно к if , и выполнит их только если условие будет истинным. В нашем примере, вывод строки «Угадали!» будет выполнен только если пользователь введет правильное число.

Да, про модули мы поговорим позже, но, как вы уже возможно догадались, random.randint возвращает случайное число, а строка import random загружает модуль для работы со случайными числами в нашу программу. Список того, что может этот модуль можно посмотреть вот на этой странице. Сейчас мы, однако, говорим об условиях и поэтому продолжим:

import random
num = random.randint(1,10)
guess = int(input('Введите число от 1 до 10: '))
if guess == num :
 
print('Угадали!')
else:
 
print('Извините, было загадано число ', num)

Мы добавили оператор else , который отвечает за то, чтобы выполнить какой-либо код в том случае, если не сработает оператор if . Связку этих двух операторов можно прочитать как «если какое-то условие верно, выполнить такой-то код, иначе — выполнить какой-то другой код».

Кроме операторов if и else в одной связке можно использовать оператор elif . Он пригодится, если нужно что-то посложнее реакции на верное или неверное условие. Например, нашу игру «Угадай число» можно дополнить еще двумя условиями проверки выхода введенного числа за допустимые границы:

import random
num = random.randint(1,10)
guess = int(input('Введите число от 1 до 10: '))
if guess == num :
 
print('Угадали!')
elif guess > 10:
 
print('Число не может быть больше 10')
elif guess < 1:
 
print('Число не может быть меньше 10') 
else:
 
print('Извините, было загадано число ', num)

Python с нуля. Освойте с Виртуальным ИИ-помощником!

Операторы Python

В этом руководстве речь пойдет об операторах языка программирования Python. Вы узнаете об арифметических, логических и битовых операторах, а также операторах сравнения, присваивания, принадлежности, тождественности и их синтаксисе. Все это будет проиллюстрировано примерами.

Оператор в Python — это символ, который выполняет операцию над одним или несколькими операндами.
Операндом выступает переменная или значение, над которыми проводится операция.

Введение в операторы Python

Операторы Python бывают 7 типов:

• Арифметические операторы
• Операторы сравнения
• Операторы присваивания
• Логические операторы
• Операторы принадлежности
• Операторы тождественности
• Битовые операторы

Арифметические операторы Python

Этот тип включает операторы для проведения базовых арифметических операций.

Сложение (+)

Складывает значение по обе стороны оператора.
Пример:

Вычитание (-)

Вычитает значение правой стороны из значения в левой.
Пример:

Умножение (*)

Перемножает значения с обеих сторон оператора.
Пример:

Деление (/)

Делит значение левой стороны на значение правой. Тип данных результата деления — число с плавающей точкой.
Пример:

Возведение в степень (**)

Возводит первое число в степень второго.
Пример:

Деление без остатка (//)

Выполняет деление и возвращает целочисленное значение частного, убирая цифры после десятичной точки.
Пример:

Деление по модулю (остаток от деления) (%)

Выполняет деление и возвращает значение остатка.
Пример:

>>> 10.5%3 

Операторы сравнения

Операторы сравнения в Python проводят сравнение операндов. Они сообщают, является ли один из них больше второго, меньше, равным или и то и то.

Меньше (<)

Этот оператор проверяет, является ли значение слева меньше, чем правое.
Пример:

False 

Больше (>)

Проверяет, является ли значение слева больше правого.

Пример:

True 

Меньше или равно (<=)

Проверяет, является ли левая часть меньше или равной правой.
Пример:

True 

Больше или равно (>=)

Проверяет, является ли левая часть больше или равной правой.
Пример:

True 

Равно (==)

Этот оператор проверяет, равно ли значение слева правому. 1 равна булевому True , а 2 (двойка) — нет. 0 равен False .
Пример:

True 

>>> 1==True 

True 

>>> 7==True 

False 

>>> 0==False 

True 

>>> 0.5==True 

False 

Не равно (!=)

Проверяет, не равно ли значение слева правому. Оператор <> выполняет ту же задачу, но его убрали в Python 3.

Когда условие выполнено, возвращается True . В противном случае — False . Это возвращаемое значение можно использовать в последующих инструкциях и выражениях.
Пример:

False 

>>> 1==True # Это вызывает SyntaxError 

Операторы присваивания

Оператор присваивания присваивает значение переменной. Он может манипулировать значением до присваивания. Есть 8 операторов присваивания: 1 простой и 7 с использованием арифметических операторов.

Присваивание (=)

Присваивает значение справа левой части. Стоит обратить внимание, что == используется для сравнения, а = — для присваивания.
Пример:

>>> a = 7 >>> print(a) 

Сложение и присваивание (+=)

Суммирует значение обеих сторон и присваивает его выражению слева. a += 10 — это то же самое, что и a = a + 10 .

То же касается и все остальных операторов присваивания.
Пример:

>>> a += 2 >>> print(a) 

Вычитание и присваивание (-=)

Вычитает значение справа из левого и присваивает его выражению слева.
Пример:

>>> a -= 2 >>> print(a) 

Деление и присваивание (/=)

Делит значение слева на правое. Затем присваивает его выражению слева.
Пример:

>>> a /= 7 >>> print(a) 

Умножение и присваивание (*=)

Перемножает значения обеих сторон. Затем присваивает правое левому.
Пример:

>>> a *= 8 >>> print(a) 

Деление по модулю и присваивание (%=)

Выполняет деление по модулю для обеих частей. Результат присваивает левой части.
Пример:

>>> a %= 3 >>> print(a) 

Возведение в степень и присваивание (**=)

Выполняет возведение левой части в степень значения правой части. Затем присваивает значение левой части.
Пример:

>>> a **= 5 >>> print(a) 

Деление с остатком и присваивание (//=)

Выполняет деление с остатком и присваивает результат левой части.
Пример:

>>> a //= 3 >>> print(a) 

Это один из важных операторов Python

Логические операторы Python

Это союзы, которые позволяют объединять по несколько условий. В Python есть всего три оператора: and (и), or (или) и not (не).

И (and)

Если условия с двух сторон оператора and истинны, тогда все выражение целиком считается истинным.
Пример:

>>> a = 7 > 7 and 2 > -1 >>> print(a) 

False 

Или (or)

Выражение ложно, если оба операнда с двух сторон ложные. Если хотя бы одно из них истинное, то и все выражение истинно.
Пример:

>>> a = 7 > 7 or 2 > -1 >>> print(a) 

True 

Не (not)

Этот оператор инвертирует булевые значения выражения. True превращается в False и наоборот. В примере внизу булево значение 0 — False . Поэтому оно превращается в True .
Пример:

>>> a = not(0) >>> print(a) 

True 

Операторы принадлежности

Эти операторы проверяют, является ли значение частью последовательности. Последовательность может быть списком, строкой или кортежем. Есть всего два таких оператора: in и not in .

В (in)

Проверяет, является ли значение членом последовательности. В этом примере видно, что строки fox нет в списке питомцев. Но cat — есть, поэтому она возвращает True . Также строка me является подстрокой disappointment . Поэтому она вернет True .
Пример:

>>> pets=['dog','cat', 'ferret'] >>> 'fox' in pets 

False 

>>> 'cat' in pets 

True 

>>> 'me' in 'disappointment' 

True 

Нет в (not in)

Этот оператор проверяет, НЕ является ли значение членом последовательности.
Пример:

>>> 'pot' not in 'disappointment' 

True 

Операторы тождественности

Эти операторы проверяют, являются ли операнды одинаковыми (занимают ли они одну и ту же позицию в памяти).

Это (is)

Если операнды тождественны, то вернется True . В противном случае — False . Здесь 2 не является 20 , поэтому вернется False . Но ‘2’ — это то же самое, что и «2» . Разные кавычки не меняют сами объекты, поэтому вернется True .
Пример:

>>> 2 is 20 

False 

>>> '2' is "2" 

True 

Это не (is not)

2 — это число, а ‘2’ — строка. Поэтому вернется True .
Пример:

>>> 2 is not '2' 

True 

Битовые операторы Python

Эти операторы работают над операндами бит за битом.

Бинарное И (&)

Проводит побитовую операцию and над двумя значением. Здесь бинарная 2 — это 10 , а 3 — 11 . Результатом побитового and является 10 — бинарная 2 . Побитовое and над 011 (3) и 100 (4) выдает результат 000 (0).
Пример:

Бинарное ИЛИ (|)

Проводит побитовую операцию or на двух значениях. Здесь or для 10 (2) и 11 (3) возвращает 11 (3).
Пример:

Бинарное ИЛИ НЕТ (^)

Проводит побитовую операцию xor (исключающее или) на двух значениях. Здесь результатом ИЛИ НЕ для 10 (2) и 11 (3) будет 01 (1).
Пример:

Инвертирующий оператор (~)

Он возвращает инвертированные двоичные числа. Другими словами, переворачивает биты. Битовая 2 — это 00000010 . Ее инвертированная версия — 11111101 . Это бинарная -3 . Поэтому результат -3 . Похожим образом ~1 равняется -2 .
Пример:

Еще раз, инвертированная -3 — это 2 .

Бинарный сдвиг влево (<<)

Он сдвигает значение левого операнда на позицию, которая указана справа. Так, бинарная 2 — это 10 . 2 Пример:

Бинарный сдвиг вправо (>>)

Сдвигает значение левого оператора на позицию, указанную справа. Так, бинарная 3 — это 11 . 3 >> 2 сдвинет значение на два положение вправо. Результат — 00 , то есть 0 . 3 >> 1 сдвинет на одну позицию вправо, а результатом будет 01 — бинарная 1 .
Пример:

>>> 3>>2 >>> 3>>1 

Выводы

В этом уроке были рассмотрены все 7 типов операторов Python. Для каждого был предложен пример в IDE. Для понимания особенностей работы операторов нужно продолжать с ними работать, использовать в условных конструкциях и объединять.

Операторы и выражения¶

Большинство предложений (логических строк) в программах содержат выражения. Простой пример выражения: 2 + 3 . Выражение можно разделить на операторы и операнды.

Операторы – это некий функционал, производящий какие-либо действия, который может быть представлен в виде символов, как например + , или специальных зарезервированных слов. Операторы могут производить некоторые действия над данными, и эти данные называются операндами. В нашем случае 2 и 3 – это операнды.

Операторы¶

Кратко рассмотрим операторы и их применение:

Обратите внимание, вычислить значения выражений, данных в примерах, можно также используя интерпретатор интерактивно. Например, для проверки выражения 2 + 3 воспользуйтесь интерактивной командной строкой интерпретатора Python:

>>> 2 + 3 5 >>> 3 * 5 15 

Операторы и их применение

Можно составлять произвольные цепочки сравнений: 3 < 5 < 7 даёт True .

Краткая запись мат. операций и присваивания¶

Зачастую результат проведения некой математической операции необходимо присвоить переменной, над которой эта операция производилась. Для этого существуют краткие формы записи выражений:

Вы можете записать:

a = 2; a = a * 3 

a = 2; a *= 3 

Обратите внимание, что выражения вида “ переменная = переменная операция выражение ” принимает вид “ переменная операция = выражение ”.

Порядок вычисления¶

Если имеется выражение вида 2 + 3 * 4 , что производится раньше: сложение или умножение? Школьный курс математики говорит нам, что умножение должно производиться в первую очередь. Это означает, что оператор умножения имеет более высокий приоритет, чем оператор сложения.

Следующая таблица показывает приоритет операторов в Python, начиная с самого низкого (самое слабое связывание) и до самого высокого (самое сильное связывание). Это означает, что в любом выражении Python сперва вычисляет операторы и выражения, расположенные внизу таблицы, а затем операторы выше по таблице.

Эта таблица взята из Справочника по языку Python (англ.) и приводится здесь для полноты описания. На практике лучше использовать скобки для группировки операторов и операндов, чтобы в явном виде указать порядок вычисления выражений. Заодно это облегчит чтение программы. Более подробно см. в разделе Изменение порядка вычисления ниже.

Приоритет операторов

Оператор	Описание
lambda	лямбда-выражение
or	Логическое “ИЛИ”
and	Логическое “И”
not x	Логическое “НЕ”
in , not in	Проверка принадлежности
is , is not	Проверка тождественности
< , , >= , != , ==	Сравнения
|	Побитовое “ИЛИ”
^	Побитовое “ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ИЛИ”
&	Побитовое “И”
>	Сдвиги
+ , —	Сложение и вычитание
* , / , // , %	Умножение, деление, целочисленное деление и остаток от деления
+x , -x	Положительное, отрицательное
~x	Побитовое НЕ
**	Возведение в степень
x.attribute	Ссылка на атрибут
x[индекс]	Обращение по индексу
x[индекс1:индекс2]	Вырезка
f(аргументы . )	Вызов функции
(выражения, . )	Связка или кортеж [2]
[выражения, . ]	Список
	Словарь

Операторы, о которых мы не упомянули, будут объяснены в дальнейших главах.

В этой таблице операторы с равным приоритетом расположены в одной строке. Например, + и — имеют равный приоритет.

Изменение порядка вычисления¶

Для облегчения чтения выражений можно использовать скобки. Например, 2 + (3 * 4) определённо легче понять, чем 2 + 3 * 4 , которое требует знания приоритета операторов. Как и всё остальное, скобки нужно использовать разумно (не перестарайтесь) и избегать излишних, как в (2 + (3 * 4)) .

Есть ещё одно преимущество в использовании скобок – они дают возможность изменить порядок вычисления выражений. Например, если сложение необходимо произвести прежде умножения, можно записать нечто вроде (2 + 3) * 4 .

Ассоциативность¶

Операторы обычно обрабатываются слева направо. Это означает, что операторы с равным приоритетом будут обработаны по порядку от левого до правого. Например, 2 + 3 + 4 обрабатывается как (2 + 3) + 4 .

Выражения¶

Пример (сохраните как expression.py ):

length = 5 breadth = 2 area = length * breadth print('Площадь равна', area) print('Периметр равен', 2 * (length + breadth)) 

Вывод:

$ python expression.py Площадь равна 10 Периметр равен 14

Как это работает:

Длина и ширина прямоугольника хранятся в переменных length и breadth соответственно. Мы используем их для вычисления периметра и площади прямоугольника при помощи выражений. Результат выражения length * breadth сохраняется в переменной area , после чего выводится на экран функцией print . Во втором случае мы напрямую подставляем значение выражения 2 * (length + breadth) в функцию print .

Также обратите внимание, как Python “красиво печатает” результат. Несмотря на то, что мы не указали пробела между ‘Площадь равна’ и переменной area , Python подставляет его за нас, чтобы получить красивый и понятный вывод. Программа же остаётся при этом легкочитаемой (поскольку нам не нужно заботиться о пробелах между строками, которые мы выводим). Это пример того, как Python облегчает жизнь программисту.

Резюме¶

Мы увидели, как пользоваться операторами, операндами и выражениями. Это основные строительные блоки любой программы. Далее мы увидим, как это применить на практике.

Примечания¶

[1]	“True” — англ. “Верно (Правда)”; “False” — англ. “Ошибочно (Ложь)”. (прим. перев.)

[2]	“tuple” — англ. “кортеж” (прим. перев.)

Условный оператор

Все ранее рассматриваемые программы имели линейную структуру: все инструкции выполнялись последовательно одна за одной, каждая записанная инструкция обязательно выполняется.

Допустим мы хотим по данному числу x определить его абсолютную величину (модуль). Программа должна напечатать значение переменной x, если x>0 или же величину -x в противном случае. Линейная структура программы нарушается: в зависимости от справедливости условия x>0 должна быть выведена одна или другая величина. Соответствующий фрагмент программы на Питоне имеет вид:

x = int(input())
if x > 0: 
print(x)
else: 
print(-x)

В этой программе используется условная инструкция if (если). После слова if указывается проверяемое условие (x > 0), завершающееся двоеточием. После этого идет блок (последовательность) инструкций, который будет выполнен, если условие истинно, в нашем примере это вывод на экран величины x. Затем идет слово else (иначе), также завершающееся двоеточием, и блок инструкций, который будет выполнен, если проверяемое условие неверно, в данном случае будет выведено значение -x.

Итак, условная инструкция в Питоне имеет следующий синтаксис:

if Условие: 
Блок инструкций 1
else: 
Блок инструкций 2

Блок инструкций 1 будет выполнен, если Условие истинно. Если Условие ложно, будет выполнен Блок инструкций 2.

В условной инструкции может отсутствовать слово else и последующий блок. Такая инструкция называется неполным ветвлением. Например, если дано число x и мы хотим заменить его на абсолютную величину x, то это можно сделать следующим образом:

if x < 0:
x = -x
print(x)

В этом примере переменной x будет присвоено значение -x, но только в том случае, когда x

Для выделения блока инструкций, относящихся к инструкции if или else в языке Питон используются отступы. Все инструкции, которые относятся к одному блоку, должны иметь равную величину отступа, то есть одинаковое число пробелов в начале строки. Рекомендуется использовать отступ в 4 пробела и не рекомедуется использовать в качестве отступа символ табуляции.

Это одно из существенных отличий синтаксиса Питона от синтаксиса большинства языков, в которых блоки выделяются специальными словами, например, нц. кц в Кумире, begin. end в Паскале или фигурными скобками в Си.