《Python 3.x入门到应用实践》 — 3.4 逻辑运算符

 3.4  逻辑运算符

逻辑运算符（Logical Operator）用来判断基本的逻辑运算，可控制程序运行的流程。逻辑运算符经常与关系运算符配合使用，运算的结果仅有“真”（True）与“假”（False）两种值。逻辑运算符包含and、or、not等。各个运算符的功能可参考表3-4。

表3-4

程序设计的初学者使用真值表（truth table）来观察逻辑运算会更清楚。真值表是把操作数真（T）和假（F）的全部组合以及逻辑运算的结果都列出来，只要了解and、or和not的工作原理，再加上真值表的辅助，就能很快熟悉逻辑运算，而不需要去死记硬背它。

1. 逻辑and（与）

逻辑and必须左右两个操作数都成立，运算结果才为真，任何一边为假（False）时，执行结果都为假。例如下面的指令的逻辑运算结果为真：

a = 10

b = 20

a < b and a != b  #True

逻辑and真值表可参考表3-5。

表3-5

2. 逻辑or（或）

逻辑or只要左右两边的操作数中的任何一个成立，运算结果就为真，例如下面的逻辑运算为真：

a = 10

b = 20

a < b or a == b  #True

左边的式子a<b成立，运算结果就为真，不需要再判断右边的关系比较表达式。逻辑or真值表可参考表3-6。

表3-6

3. 逻辑not（非）

逻辑not是逻辑否定，用法稍微不一样，只有1个操作数就可以运算，它加在操作数左边，当操作数为真时，not运算结果为假；当操作数为假时，not运算结果为真。例如下面的逻辑运算结果为真：

a = 10

b = 20

not a<5  #True

原本a<5不成立（结果为假），前面加一个not就否定了，所以运算结果为真。逻辑not真值表可参考表3-7。

表3-7

接着我们以简单的两条语句来说明逻辑运算符的用法：

num = 24

result = (num % 6 == 0) and (num % 4 == 0)

使用and运算符时，由于24能同时被6和4整除，所以result返回True。

我们再来看另一个例子：

total = 31

value = total % 3 == 0 or total % 7 == 0

使用or运算符时，由于31无法被3和7整除，所以value返回False。

补充说明一点，在Python程序设计语言中，当使用and、or运算符进行逻辑运算时，会采用所谓的“短路运算”（Short-Circuit）。我们以and运算符为例来说明，短路运算的判断原则是，如果第一个操作数返回True，才会继续第二个运算的判断，也就是说，如果第一个操作数返回False，就不需要再往下判断了，这样可以加快程序的执行速度，例如：

print (15>8) and (58>35)  #第一个运算结果返回True，会继续往下判断

另外，如果短路运算应用于or运算符，当第一个操作数返回False时，才会接着进行第二个操作数的判断。但是，如果第一个操作数返回True，就不需要再往下判断了，同样可以加快程序的执行速度。

以下范例程序输入两次月考的成绩和期末考试成绩，月考只要其中一次及格（大于60分），期末考必须及格，这样学期成绩才算及格，及格就输出PASS，否则输出FAIL。

 【范例程序：coursePassOrFail.py】 判断成绩及格/不及格

01  # -*- coding: utf-8 -*-

02  """

03  输入两次月考成绩及期末考试成绩

04  月考只要其中一次及格并且期末考试及格

05  学期的成绩才算及格，及格则输出PASS，否则输出FAIL

06  """

07  grade1 = int(input("请输入第一次月考成绩："))

08  grade2 = int(input("请输入第二次月考成绩："))

09  lastGrade = int(input("请输入期末考试成绩："))

10

11  if (grade1>=60 or grade2>=60) and lastGrade>=60:

12-           print("PASS")

13  else:

14      print("FAIL")

程序的执行结果如图3-4所示。

图3-4

程序代码解析：

题目要求的及格条件有以下两个。

（1）“月考只要其中一次及格”：用逻辑or来判断。

（2）“期末考必须及格”：用逻辑and来判断。

当表达式使用一个以上的逻辑运算符时，必须考虑逻辑运算符优先级的问题，逻辑not会第一个计算，接下来是逻辑and，最后才是逻辑or。

在范例程序中使用了两个逻辑运算符：and和or，如果直接写成下式，逻辑and会先执行，语意就变成第二次月考成绩与期末考试成绩必须大于60分，得到的执行结果就不正确了。

grade1>=60 or grade2>=60 and lastGrade>=60

所以必须先加上括号，强迫条件表达式先执行逻辑or判断。例如，在范例程序运行时，输入第1次月考成绩为90分，第2次月考成绩为59分，期末考成绩为80分，经过如图3-5所示的逻辑判断之后会得到True，所以结果就会显示PASS。

图3-5