Что такое условия в питоне
Оператор if else в Python
При изучении программирования в качестве практики часто приходится создавать «идеальные программы», которые в реальном мире работают совсем не так.
Иногда, например, нужно исполнить ряд инструкций только в том случае, если соблюдаются определенные условия. Для обработки таких ситуаций в языках программирования есть операторы управления. В дополнение к управлению потоком выполнения программы эти операторы используются для создания циклов или пропуска инструкций, когда какое-то условие истинно.
Операторы управления бывают следующих типов:
В этом уроке речь пойдет о первых трех операторах управления.
Оператор if
Синтаксис оператора if следующий:
Стоит обратить внимание, что у каждой инструкции в блоке if одинаковый отступ от слова if. Многие языки, такие как C, C++, Java и PHP, используют фигурные скобки ( <> ), чтобы определять начало и конец блока, но в Python используются отступы.
Когда выполняется инструкция if, проверяется условие. Если условие истинно, тогда все инструкции в блоке if выполняются. Но если условие оказывается неверным, тогда все инструкции внутри этого блока пропускаются.
Инструкции следом за условием if, у которых нет отступов, не относятся к блоку if. Например, — это не часть блока if, поэтому она будет выполнена в любом случае.
Стоит обратить внимание, что во втором случае, когда условие не истинно, инструкция внутри блока if пропускается. В этом примере блок if состоит из одной инструкции, но их может быть сколько угодно, главное — делать отступы.
Рассмотрим следующий код:
Здесь важно обратить внимание, что только выражения на строках 3, 4 и 5 относятся к блоку if. Следовательно, они будут исполнены только в том случае, когда условие if будет истинно. Но инструкции на строках 7 и 8 выполнятся в любом случае.
Консоль Python реагирует иначе при использовании операторов управления прямо в ней. Стоит напомнить, что для разбития выражения на несколько строк используется оператор продолжение ( \ ). Но в этом нет необходимости с операторами управления. Интерпретатор Python автоматически активирует мультистрочный режим, если нажать Enter после условия if. Например:
Чтобы закончить инструкцию if, нужно добавить еще одну инструкцию в блок if:
Python не будет автоматически добавлять отступ. Это нужно сделать самостоятельно. Закончив ввод инструкции, нужно дважды нажать Enter, чтобы исполнить инструкцию. После этого консоль вернется к изначальному состоянию.
Все эти программы заканчиваются внезапно, не показывая ничего, если условие не истинно. Но в большинстве случаев пользователю нужно показать хотя бы что-нибудь. Для этого используется оператор-выражение if-else.
Оператор if-else
Оператор if-else исполняет одну порцию инструкций, если условие истинно и другое — если нет. Таким образом этот оператор предлагает два направления действий. Синтаксис оператора if-else следующий:
Пример 1: программа для расчета площади и длины окружности круга.
Теперь программа показывает корректный ответ пользователю, даже если условие if не является истинным. Это и требуется.
В инструкциях if-else нужно следить за тем, чтобы условия if и else находились на одном уровне. В противном случае программа вернет синтаксическую ошибку. Например:
Если попробовать запустить эту программу, то появится следующая ошибка:
Для исправления проблемы нужно вертикально выровнять if и else
Пример 2: программа для проверки пароля, введенного пользователем.
Вложенные операторы if и if-else
Использовать операторы if-else можно внутри других инструкций if или if-else. Это лучше объяснить на примерах:
Оператор if внутри другого if-оператора
Пример 1: программа, проверяющая, имеет ли студент право на кредит.
Здесь оператор if используется внутри другого if-оператора. Внутренним называют вложенный оператором if. В этом случае внутренний оператор if относится к внешнему блоку if, а у внутреннего блока if есть только одна инструкция, которая выводит “Поздравляем, вам выдан кредит”.
Программа не выводит ничего. Причина в том, что у вложенного оператора if нет условия else. Добавим его в следующем примере.
Пример 2: инструкция if-else внутри другого оператора if.
Эта программа работает та же, как и предыдущая. Единственное отличие — у вложенного оператора if теперь есть инструкция else. Теперь если ввести балл GRE меньше, чем 150, программа выведет: “У вас низкий кредитный лимит”
При создании вложенных операторов if или if-else, всегда важно помнить об отступах. В противном случае выйдет синтаксическая ошибка.
Оператор if-else внутри условия else
Пример 3: программа для определения оценки студента на основе введенных баллов.
Хотя вложенные операторы if-else позволяют проверять несколько условий, их довольно сложно читать и писать. Эти же программы можно сделать более читабельными и простыми с помощью if-elif-else.
Оператор if-elif-else
Оператор if-elif-else — это альтернативное представление оператора if-else, которое позволяет проверять несколько условий, вместо того чтобы писать вложенные if-else. Синтаксис этого оператора следующий:
Перепишем программу с помощью if-elif-else.
Что такое условия в питоне
Все ранее рассматриваемые программы имели линейную структуру: все инструкции выполнялись последовательно одна за одной, каждая записанная инструкция обязательно выполняется.
Итак, условная инструкция в Питоне имеет следующий синтаксис:
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.
2. Вложенные условные инструкции
Внутри условных инструкций можно использовать любые инструкции языка Питон, в том числе и условную инструкцию. Получаем вложенное ветвление – после одной развилки в ходе исполнения программы появляется другая развилка. При этом вложенные блоки имеют больший размер отступа (например, 8 пробелов). Покажем это на примере программы, которая по данным ненулевым числам x и y определяет, в какой из четвертей координатной плоскости находится точка (x,y):
В этом примере мы использовали комментарии – текст, который интерпретатор игнорирует. Комментариями в Питоне является символ # и весь текст после этого символа до конца строки.
3. Операторы сравнения
Как правило, в качестве проверяемого условия используется результат вычисления одного из следующих операторов сравнения: Меньше — условие верно, если первый операнд меньше второго.
> Больше — условие верно, если первый операнд больше второго.
Меньше или равно.
>= Больше или равно.
== Равенство. Условие верно, если два операнда равны.
!= Неравенство. Условие верно, если два операнда неравны.
4. Тип данных bool
4.1. Логические операторы
В Питоне существуют стандартные логические операторы: логическое И, логическое ИЛИ, логическое отрицание.
Пример. Проверим, что хотя бы одно из чисел a или b оканчивается на 0:
Проверим, что число a — положительное, а b — неотрицательное:
5. Каскадные условные инструкции
Пример программы, определяющий четверть координатной плоскости, можно переписать используя “каскадную“ последовательность операцией if. elif. else :
Оператор выбора в Python (if else)
Зачем нужны условные инструкции
Фундаментальная важность условий для любого из языков программирования заключается в их возможности описывать большую часть логики работы программы.
Говоря простыми словами, конструкция if else в Python указывает интерпретатору, следует ли выполнять определенный участок кода или нет.
Как и все прочие составные инструкции языка, оператор выбора также поддерживает свойство вложенности. Это означает, что использование if else позволяет создавать внутри программного модуля так называемое логическое ветвление.
Как работает if else
Синтаксис
Оператор if else в языке Python — это типичная условная конструкция, которую можно встретить и в большинстве других языков программирования.
# самый простой пример, где есть всего одно условие a = 1 if a == 1: print(«It is true») > It is true
Синтаксически конструкция выглядит следующим образом:
Для каждой из частей существует ассоциированный с ней блок инструкций, которые выполняются в случае истинности соответствующего им условного выражения.
То есть интерпретатор начинает последовательное выполнение программы, доходит до if и вычисляет значение сопутствующего условного выражения. Если условие истинно, то выполняется связанный с if набор инструкций. После этого управление передается следующему участку кода, а все последующие части elif и часть else (если они присутствуют) опускаются.
Отступы
Отступы — важная и показательная часть языка Python. Их смысл интуитивно понятен, а определить их можно, как размер или ширину пустого пространства слева от начала программного кода.
# начало кода # код # код # код # начало первого отступа # первый отступ # первый отступ # начало второго отступа # второй отступ # второй отступ # конец второго отступа # конец первого отступа
Благодаря отступам, python-интерпретатор определяет границы блоков. Все последовательно записанные инструкции, чье смещение вправо одинаково, принадлежат к одному и тому же блоку кода. Конец блока совпадает либо с концом всего файла, либо соответствует такой инструкции, которая предшествует следующей строке кода с меньшим отступом.
Таким образом, с помощью отступов появляется возможность создавать блоки на различной глубине вложенности, следуя простому принципу: чем глубже блок, тем шире отступ.
Примеры
Рассмотрим несколько практических примеров использования условного оператора.
Пример №1 : создание ежедневного бэкапа (например базы данных):
Пример №2 : Проверка доступа пользователя к системе. В данном примере if проверяет наличие элемента в списке:
BLACK_LIST = [‘192.34.12.3’, ‘192.34.12.5’, ‘192.34.10.23’] USERS = [‘rolli34’, ‘constantinpetrovv’, ‘kate901’] def access_available(user_name, ip): if user_name in USERS: if ip not in BLACK_LIST: return True else: print(f»write to log: user
Оператор elif
elif позволяет программе выбирать из нескольких вариантов. Это удобно, например, в том случае, если одну переменную необходимо многократно сравнить с разными величинами.
shinobi = ‘Naruto’ if shinobi == ‘Orochimaru’: print(‘fushi tensei’) elif shinobi == ‘Naruto’: print(‘RASENGAN’) elif shinobi == ‘Sasuke’: print(‘chidori’) > RASENGAN
Такая конструкция может содержать сколь угодно большую последовательность условий, которые интерпретатор будет по порядку проверять.
Но помните, что первое условие всегда задается с if
Также не стоит забывать, что как только очередное условие в операторе оказывается истинным, программа выполняет соответствующий блок инструкций, а после переходит к следующему выражению.
Из этого вытекает, что даже если несколько условий истинны, то исполнению подлежит все равно максимум один, первый по порядку, блок кода с истинным условием.
Если ни одно из условий для частей if и elif не выполняется, то срабатывает заключительный блок под оператором еlse (если он существует).
Заглушка pass
Оператор-заглушка pass заменяет собой отсутствие какой-либо операции.
Наличие тела инструкции в Python обязательно
sum = 100000 account_first = 12000 account_second = 360000 if account_first > sum: pass elif account_second > sum: pass else: print(sum)
if else в одну строку
Во многих языках программирования условие может быть записано в одну строку. Например, в JavaScript используется тернарный оператор:
В Python отсутствует тернарный оператор
Такая конструкция может показаться сложной, поэтому для простоты восприятия, нужно поделить ее на 3 блока:
Стоит ли использовать такой синтаксис? Если пример простой, то однозначно да:
# полная версия count = 3 if count
Вполне читаемо смотрятся и следующие 2 примера:
x = «Kate» if «Alex» in «My name is Alex» else «Mary» print(x) > Kate y = 43 if 42 in range(100) else 21 print(y) > 43
Но если вы используете несколько условий, сокращенная конструкция усложняется и становится менее читаемой:
x = 10 result = 100 if x > 42 else 42 if x == 42 else 0 print(result) > 0
Вложенные условия
Ограничений для уровней вложенности в Pyhton не предусмотрено, а регулируются они все теми же отступами:
# делать код менее читаемым можно до бесконечности def run(action): if action: print(some_func()) else: if some_func(): num = one_func() if num: if 0
Стоит ли использовать такие вложенности? Скорее нет, чем да. Одно из положений Python Zen гласит:
Flat is better than nested (развернутое лучше вложенного).
Большая вложенность имеет следующие недостатки:
Но что делать, если в скрипте не получается уйти от большой вложенности if-else? 🤷♂️
Чтобы уйти от большой вложенности, попробуйте не использовать оператор else
Пример выше, можно записать следующим образом:
def run(action): if action: print(some_func()) return if not some_func(): return num = one_func() if not num: return if 0
Конструкция switch case
В Python отсутствует инструкция switch case
В языках, где такая инструкция есть, она позволяет заменить собой несколько условий if и более наглядно выразить сравнение с несколькими вариантами.
Свято место пусто не бывает, поэтому в питоне такое множественное ветвление, в обычном случае, выглядит как последовательность проверок if-elif :
n = 5 if n == 1: print(n) elif n == 2: print(n) else: print(«There is no your number») > «There is no your number»
Однако есть и более экзотический вариант реализации этой конструкции, задействующий в основе своей python-словари :
number = 1 switch_dict = < 1: 1, 2: 2, 3: 3, >print(switch_dict.get(number, «There is no your number»)) > «There is no your number»
Использование словарей позволяет, в качестве значений, хранить вызовы функций, тем самым, делая эту конструкцию весьма и весьма мощной и гибкой.
Условный оператор if и составные условия
На этом занятии поговорим об условном операторе. Что это такое? Представьте, что вам нужно вычислить модуль числа, хранящегося в переменной x. Как это сделать? Очевидно, нужно реализовать такой алгоритм.
И в этом алгоритме есть вот такое ветвление программы: при x ) : оператор
Если условное выражение истинно, то выполняется оператор, записанный в if. Иначе этот оператор не выполняется. Используя оператор ветвления, запишем программу для вычисления модуля числа:
Здесь операция изменения знака переменной x будет выполняться только для отрицательных величин, а положительные просто выводятся в консоль, минуя эту операцию.
Какие операторы сравнения существуют в Python и как они работают? Многие из них нам известны из школьного курса математики, это:
