分享python中and / or 的運算邏輯實例教學

python中and 和or 運算的核心思想——— 短路邏輯

　　最近開始看廖雪峰的python教程，打算先把《learn python the hard way》放一放，因為最後幾章感覺還是有點難度（好吧，是我太弱了，不過慢慢來吧，一步一個腳印），想著看完廖雪峰的教程之後再回過頭來，或許能有些思路。

　　好吧，言歸正傳，今天之所以寫這個，就是因為在廖雪峰教程裡filter 一章裡出現了and / or 的運算，之前的教程沒有提到過這個，剛看的時候有些困惑，一頭霧水，程式碼如下：

    #把一个序列中的空字符串删掉

    1>  def not_empty(s):
    2>      return s and s.strip()
    3>
    4>  filter(not_empty, ['A', '', 'B', None, 'C', '  '])

 

　　後來在網路上查了一些關於and / or 的運算邏輯，加上自己的理解，總結如下（不知是否有誤，若有紕漏，還請各位斧正）：

1. 包含一個邏輯運算子

　　先從基本的概念著手，python中哪些物件會被當成False 呢？而哪些又是 True 呢？

**在Python中，None、任何數值類型中的0、空字串「」、空元組()、空列表[]、空字典{}都被當作False，還有自訂類型，如果實作了nonzero ()　或 len () 方法且方法傳回0 或False，則其實例也被當作False，其他物件均為True。 **

　　以下是最簡單的邏輯運算：

    True  and True    ==> True                  True  or True    ==> True
    True  and False   ==> False                 True  or False   ==> True
    False and True    ==> False                 False or True    ==> True
    False and False   ==> False                 False or False   ==> False

　　利用上面兩點我們就可以舉一些例子：

example 1

    >>> a = [0, 1, '' ,3]
    >>> a[0] and a[1]
    0

　　a [0] = 0 , a[1] = 1 , 所以a[0] and a[1] 就變成了0 and 1 （False and True），所以為0 （False）。

example 2

    >>> a = [0, 1, '' ,3]
    >>> a[2] and a[1]
    ''

　　兩個同時為 False ，傳回左邊的值。

2. 包含兩個以上的邏輯運算子

　　邏輯運算子 and / or 一旦不只一個，其運算規則的核心思想就是短路邏輯。好的，那我們就來了解短路思想（本人歸納，可能與網上其他人的有些出入，並且聽我慢慢分析）：

表達式從左至右運算，若or 的左側邏輯值為True ，則短路or 後所有的表達式，直接輸出or 左側表達式。

表達式從左到右運算，若and 的左側邏輯值為False ，則短路其後所有and 表達式，直到有or 出現，輸出and 左側表達式到or 的左側，參與接下來的邏輯運算。

若 or 的左側為 False ，或 and 的左側為 True 則不能使用短路邏輯。

　　可能有點抽象，沒關係，我們接下來就舉一些例子。

　　這裡有一個巧妙的方法，能讓我們直觀地了解python 處理這些邏輯語句時的短路情況（我也是跟別人學的）

　　好了，就讓我們從簡單的開始，假設全是and 語句或全是or 語句：

example 1

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return []
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() and b() and c() and d() and e():
    18>     print 'ok'
    
    #显示结果如下
    A

　　a() 的邏輯值為False ，其後均為and 語句，全部短路，最終返回a() 的表達式。

example 2

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return 1
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return 1
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return []
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() and b() and c() and d() and e():
    18>     print 'ok'

    #显示结果如下
    A
    B
    C

　　a() 的邏輯值為True，不能短路其後，與b() 進行邏輯運算，傳回b() 的邏輯值True，與c()進行邏輯運算，傳回c() 的邏輯值False，其後均為and 語句， 則全部短路，最終傳回c() 的表達式。

example 3

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return 1
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() or b() or c() or d() or e():
    18>     print 'ok'

    #显示结果如下
    A
    ok

　　a() 的邏輯值為 True ，其後皆為 or 語句，全部短路，最終傳回 a() 的表達式。

example 4

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return []
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16>
    17> if a() or b() or c() or d() or e():
    18>     print 'ok'

    #显示结果如下
    A
    B
    C
    ok

　　a() 的邏輯值為True，不能短路其後，與b() 進行邏輯運算，傳回b() 的邏輯值False，與c()進行邏輯運算，傳回c() 的邏輯值True，其後均為or 語句，則全部短路，最終傳回c() 的表達式。

　　下面我們就來講一下and 與or 語句同時存在的情況：

example 5

    1>  def a():
    2>      print 'A'
    3>      return []
    4>  def b():
    5>      print 'B'
    6>      return []
    7>  def c():
    8>      print 'C'
    9>      return 1
    10> def d():
    11>     print 'D'
    12>     return []
    13> def e():
    14>     print 'E'
    15>     return 1
    16> def f():
    17>     print 'F'
    18>     return 1
    19> def g():
    20>     print 'G'
    21>     return []
    22> def h():
    23>     print 'H'
    24>     return 1
    25>
    26> if a() and b() and  c() and d() or e() and f() or g() and h():
    27>     print 'ok'

    #输出结果如下：
    A
    E
    F
    ok

 

#　　別以為語句很長就很難，我們好好分析一下，首先是a() 的邏輯值為False，其後到or 語句為止有三條and 語句： a() and b() and c() and d()，均被短路。得到 a() or e() 為True，輸出 e() ,得 e() and F() 為 True ,輸出 f(), 其後接 or 語句，則短路其後所有。 （結合我總結的短路邏輯的三點好好理解，應該沒問題。）

3. 三元運算運算子

　　在python2.5 之前，python 是沒有三元操作符的，Guido Van Rossum 認為它並不能幫助python 更加簡潔，但是那些習慣了c 、 c++ 和java 編程的程式設計師卻嘗試著用and 或or 來模擬出三元運算符，而這利用的就是python的短路邏輯。

　　三元運算運算子 bool ? a : b ，若 bool 為真則 a ，否則為 b 。

　　转化为 python 语言为：

　　　　　　　　bool and a or b

　　如何理解呢？ 首先 a ， b 都为真，这是默认的。如果 bool 为真， 则 bool and a 为真，输出 a ，短路 b 。如果 bool 为假，短路 a，直接 bool or b ，输出 b 。

　　换一种更简单的写法：

　　　　　　　return a if bool else b

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