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:
x = int(input()) if x < 0: x = -x print(x)
В этом примере переменной x
будет присвоено значение -x
, но только
в том случае, когда x<0
. А вот инструкция print(x)
будет выполнена всегда,
независимо от проверяемого условия.
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.
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):
x = int(input()) y = int(input()) if x > 0: if y > 0: # x > 0, y > 0 print("Первая четверть") else: # x > 0, y < 0 print("Четвертая четверть") else: if y > 0: # x < 0, y > 0 print("Вторая четверть") else: # x < 0, y < 0 print("Третья четверть")
В этом примере мы использовали комментарии – текст,
который интерпретатор игнорирует. Комментариями в Питоне является символ #
и весь текст после этого символа
до конца строки.
Как правило, в качестве проверяемого условия используется результат вычисления одного из следующих операторов сравнения:
<
>
<=
>=
==
!=
Например, условие (x * x < 1000)
означает “значение x * x
меньше 1000”,
а условие (2 * x != y)
означает “удвоенное значение переменной x
не равно значению переменной y
”.
Операторы сравнения в Питоне можно объединять в цепочки (в отличии от большинства других языков программирования,
где для этого нужно использовать логические связки), например, a == b == c
1 <= x <= 10
Операторы сравнения возвращают значения специального логического типа bool
. Значения логического
типа могут принимать одно из двух значений: True
(истина) или False
(ложь). Если преобразовать
логическое True
к типу int
, то получится 1, а преобразование False
даст 0.
При обратном преобразовании число 0 преобразуется в False
, а любое ненулевое число в True
.
При преобразовании str
в bool
пустая строка преобразовывается в False
,
а любая непустая строка в True
.
Иногда нужно проверить одновременно не одно, а несколько условий.
Например, проверить, является ли данное число четным можно при помощи
условия (n % 2 == 0)
(остаток от деления n
на 2
равен 0
),
а если необходимо проверить, что два данных целых числа n
и m
являются
четными, необходимо проверить справедливость обоих условий: n % 2 == 0
и m % 2 == 0
, для чего их необходимо объединить при помощи оператора and
(логическое И): n % 2 == 0 and m % 2 == 0
.
В Питоне существуют стандартные логические операторы: логическое И, логическое ИЛИ, логическое отрицание.
Логическое И является бинарным оператором
(то есть оператором с двумя операндами: левым и правым)
и имеет вид and
.
Оператор and
возвращает True
тогда и только
тогда, когда оба его операнда имеют значение True
.
Логическое ИЛИ является бинарным оператором и возвращает True
тогда и только
тогда, когда хотя бы один операнд равен True
. Оператор “логическое ИЛИ” имеет
вид or
.
Логическое НЕ (отрицание) является унарным (то есть с одним операндом)
оператором и имеет вид not
, за которым
следует единственный операнд. Логическое НЕ возвращает True
,
если операнд равен False
и наоборот.
Пример. Проверим, что хотя бы одно из чисел a или b оканчивается на 0:
a = int(input()) b = int(input()) if a % 10 == 0 or b % 10 == 0: print('YES') else: print('NO')
Проверим, что число a — положительное, а b — неотрицательное:
if a > 0 and not (b < 0):
Или можно вместо not (b < 0)
записать (b >= 0)
.
Пример программы, определяющий четверть координатной плоскости, можно переписать используя “каскадную“
последовательность операцией if... elif... else
:
x = int(input()) y = int(input()) if x > 0 and y > 0: print("Первая четверть") elif x > 0 and y < 0: print("Четвертая четверть") elif y > 0: print("Вторая четверть") else: print("Третья четверть")
В такой конструкции условия if
, ..., elif
проверяются по очереди, выполняется блок,
соответствующий первому из истинных условий. Если все проверяемые условия ложны, то выполняется блок else
,
если он присутствует.