### 2.4.2 邏輯運算
僅用簡單布爾表達式是不夠的,復雜條件需要用復雜布爾表達式來描述。將多個簡單布 爾表達式用邏輯運算符聯結起來,即可構成復雜布爾表達式。Python 語言支持的邏輯運算 符有三個:and、or 和 not。
邏輯運算符 and
邏輯運算符 and 聯結兩個布爾表達式,并得到一個新的布爾表達式。形如:
```
<布爾表達式 1> and <布爾表達式 2>
```
新表達式的值依賴于參加 and 運算的兩個布爾表達式的值。具體的依賴關系可以用一個真值表來定義(表 2.6):

表 2.6 邏輯運算符 and 的真值表
在表 2.4 中,P 和 Q 表示參加運算的布爾表達式,P and Q 是新的布爾表達式。由于 P 和 Q 各有兩種可能的值,所以 P、Q 組合共有四種可能的值組合,每種組合在表中用一行表示。 最后一列就是對應于每種組合的 P and Q 的值。從表中可知,P and Q 為真當且僅當 P 為真并且 Q 為真,這也正是 and(并且)的含義。例如:
```
>>> (3 > 2) and (2 > 1)
True
>>> (3 > 2) and (2 > 3)
False
```
順便說一下,Python 語言允許一種獨特的比較表達式形式,該形式在其他編程語言中 是不允許的。請看下例:
```
>>> 3 > 2 > 1
True
>>> 3 >; 2 > 4
False
```
由于這種連續比較的形式在數學中常用,所以初學者很容易接受。但我們不建議讀者使 用這種比較形式,因為這種形式畢竟不為絕大多數編程語言所接受。對于復合條件,還是使 用邏輯運算符 and 來表達為好。
邏輯運算符 or
邏輯運算符 or 聯結兩個布爾表達式,并得到一個新的布爾表達式。形如:
```
<布爾表達式 1> or <布爾表達式 2>
```
新表達式的值依賴于參加 or 運算的兩個布爾表達式的值。具體的依賴關系可以用真值表來定義(表 2.7):

表 2.7 邏輯運算符 or 的真值表
從表 2.5 可知,P or Q 為假當且僅當 P 為假并且 Q 為假。也就是說,P 和 Q 只要有一個為真,P or Q 就為真,這大體上就是 or(或者)的含義。例如:
```
>>> (3 > 2) or (3 <= 2)
True
>>> (2 > 3) or (2 > 4)
False
```
要注意的是,雖然 or 大體上相當于自然語言中的“或者”,但還是有細微差別的。從 表 2.5 可見,當 P 和 Q 都為真時,P or Q 也為真。而在日常生活中如果說“P 或者 Q”,一 般意味著 P 和 Q 只有一個為真,即有互斥的意義。魚或熊掌,不可兼得。
邏輯運算符 not
與 and、or 不同,邏輯運算符 not 是對單一布爾表達式進行否定操作,也稱為單目運 算符。用法如下:
```
not <布爾表達式>
```

新表達式的值仍可用真值表定義,見表 2.8:
表 2.8 邏輯運算符 not 的真值表 邏輯運算符 not 比較簡單,用例如下:
```
>>> not 3 > 2
False
>>> not not 3 > 2
True
```
后面一個語句相當于我們生活中說的雙重否定變肯定。 利用三個邏輯運算符可以構造任意復雜的布爾表達式。當復雜布爾表達式中存在多個邏輯運算符的時候,哪個先計算、哪個后計算就成了問題。同算術運算符一樣,邏輯運算符也 定義了優先級,復雜表達式的求值依賴于運算符的優先級規則。例如,考慮下列表達式該如 何計算:
```
a or not b and c
```
在 Python 語言中,為邏輯運算符定義的優先級次序是:not > and > or。因此上面的 表達式等價于下面這個加括號的形式:
```
(a or ((not b) and c))
```
其實,與其背誦優先級規則,不如多用括號來明顯地指定計算次序。這對程序員來說不但可以減輕記憶負擔,更重要的是增強了代碼的可讀性。 下面看一個例子。設兩個乒乓球運動員 A 和 B 打比賽,a 和 b 分別表示兩人的得分。
根據規則,一局比賽結束的條件是:A 得到 11 分或者 B 得到 11 分。這個條件可以表示為下列布爾表達式:
```
a == 11 or b == 11
```
當任一運動員得到 11 分,就導致表達式中的一個簡單條件為真,根據 or 的定義,整個表 達式也就為真。或者反過來表達,如果還沒有滿足上述條件,就繼續比賽。因此繼續比賽的 條件就是:
```
not (a == 11 or b == 11)
```
實際上,乒乓球比賽規則還要復雜一點。當 A 和 B 打到 10 平,規則規定先多得兩分者 獲勝。將這一特殊情形考慮進去,并結合上面的普通情形,可將結束條件表達為:
```
(a >= 11 and a - b >= 2) or (b >= 11 and b - a >= 2)
```
其含義是:任一方得分達到 11 分以上,并且領先另一人 2 分以上,則一局比賽結束。 這個條件可以稍加簡化,即如
```
(a >= 11 or b >= 11) and abs(a - b) >= 2
```
其含義是:當任一方得分達到 11 分以上,并且兩人分差超過 2,則一局比賽結束。
- 前言
- 第 1 章 計算與計算思維
- 1.1 什么是計算?
- 1.1.1 計算機與計算
- 1.1.2 計算機語言
- 1.1.3 算法
- 1.1.4 實現
- 1.2 什么是計算思維?
- 1.2.1 計算思維的基本原則
- 1.2.2 計算思維的具體例子
- 1.2.3 日常生活中的計算思維
- 1.2.4 計算思維對其他學科的影響
- 1.3 初識 Python
- 1.3.1 Python 簡介
- 1.3.2 第一個程序
- 1.3.3 程序的執行方式
- 1.3.4 Python 語言的基本成分
- 1.4 程序排錯
- 1.5 練習
- 第 2 章 用數據表示現實世界
- 2.1 數據和數據類型
- 2.1.1 數據是對現實的抽象
- 2.1.1 常量與變量
- 2.1.2 數據類型
- 2.1.3 Python 的動態類型*
- 2.2 數值類型
- 2.2.1 整數類型 int
- 2.2.2 長整數類型 long
- 2.2.3 浮點數類型 float
- 2.2.4 數學庫模塊 math
- 2.2.5 復數類型 complex*
- 2.3 字符串類型 str
- 2.3.1 字符串類型的字面值形式
- 2.3.2 字符串類型的操作
- 2.3.3 字符的機內表示
- 2.3.4 字符串類型與其他類型的轉換
- 2.3.5 字符串庫 string
- 2.4 布爾類型 bool
- 2.4.1 關系運算
- 2.4.2 邏輯運算
- 2.4.3 布爾代數運算定律*
- 2.4.4 Python 中真假的表示與計算*
- 2.5 列表和元組類型
- 2.5.1 列表類型 list
- 2.5.2 元組類型 tuple
- 2.6 數據的輸入和輸出
- 2.6.1 數據的輸入
- 2.6.2 數據的輸出
- 2.6.3 格式化輸出
- 2.7 編程案例:查找問題
- 2.8 練習
- 第 3 章 數據處理的流程控制
- 3.1 順序控制結構
- 3.2 分支控制結構
- 3.2.1 單分支結構
- 3.2.2 兩路分支結構
- 3.2.3 多路分支結構
- 3.3 異常處理
- 3.3.1 傳統的錯誤檢測方法
- 3.3.2 傳統錯誤檢測方法的缺點
- 3.3.3 異常處理機制
- 3.4 循環控制結構
- 3.4.1 for 循環
- 3.4.2 while 循環
- 3.4.3 循環的非正常中斷
- 3.4.4 嵌套循環
- 3.5 結構化程序設計
- 3.5.1 程序開發過程
- 3.5.2 結構化程序設計的基本內容
- 3.6 編程案例:如何求 n 個數據的最大值?
- 3.6.1 幾種解題策略
- 3.6.2 經驗總結
- 3.7 Python 布爾表達式用作控制結構*
- 3.8 練習
- 第 4 章 模塊化編程
- 4.1 模塊化編程基本概念
- 4.1.1 模塊化設計概述
- 4.1.2 模塊化編程
- 4.1.3 編程語言對模塊化編程的支持
- 4.2 Python 語言中的函數
- 4.2.1 用函數減少重復代碼 首先看一個簡單的用字符畫一棵樹的程序:
- 4.2.2 用函數改善程序結構
- 4.2.3 用函數增強程序的通用性
- 4.2.4 小結:函數的定義與調用
- 4.2.5 變量的作用域
- 4.2.6 函數的返回值
- 4.3 自頂向下設計
- 4.3.1 頂層設計
- 4.3.2 第二層設計
- 4.3.3 第三層設計
- 4.3.4 第四層設計
- 4.3.5 自底向上實現與單元測試
- 4.3.6 開發過程小結
- 4.4 Python 模塊*
- 4.4.1 模塊的創建和使用
- 4.4.2 Python 程序架構
- 4.4.3 標準庫模塊
- 4.4.4 模塊的有條件執行
- 4.5 練習
- 第 5 章 圖形編程
- 5.1 概述
- 5.1.1 計算可視化
- 5.1.2 圖形是復雜數據
- 5.1.3 用對象表示復雜數據
- 5.2 Tkinter 圖形編程
- 5.2.1 導入模塊及創建根窗口
- 5.2.2 創建畫布
- 5.2.3 在畫布上繪圖
- 5.2.4 圖形的事件處理
- 5.3 編程案例
- 5.3.1 統計圖表
- 5.3.2 計算機動畫
- 5.4 軟件的層次化設計:一個案例
- 5.4.1 層次化體系結構
- 5.4.2 案例:圖形庫 graphics
- 5.4.3 graphics 與面向對象
- 5.5 練習
- 第 6 章 大量數據的表示和處理
- 6.1 概述
- 6.2 有序的數據集合體
- 6.2.1 字符串
- 6.2.2 列表
- 6.2.3 元組
- 6.3 無序的數據集合體
- 6.3.1 集合
- 6.3.2 字典
- 6.4 文件
- 6.4.1 文件的基本概念
- 6.4.2 文件操作
- 6.4.3 編程案例:文本文件分析
- 6.4.4 緩沖
- 6.4.5 二進制文件與隨機存取*
- 6.5 幾種高級數據結構*
- 6.5.1 鏈表
- 6.5.2 堆棧
- 6.5.3 隊列
- 6.6 練習
- 第 7 章 面向對象思想與編程
- 7.1 數據與操作:兩種觀點
- 7.1.1 面向過程觀點
- 7.1.2 面向對象觀點
- 7.1.3 類是類型概念的發展
- 7.2 面向對象編程
- 7.2.1 類的定義
- 7.2.2 對象的創建
- 7.2.3 對象方法的調用
- 7.2.4 編程實例:模擬炮彈飛行
- 7.2.5 類與模塊化
- 7.2.6 對象的集合體
- 7.3 超類與子類*
- 7.3.1 繼承
- 7.3.2 覆寫
- 7.3.3 多態性
- 7.4 面向對象設計*
- 7.5 練習
- 第 8 章 圖形用戶界面
- 8.1 圖形用戶界面概述
- 8.1.1 程序的用戶界面
- 8.1.2 圖形界面的組成
- 8.1.3 事件驅動
- 8.2 GUI 編程
- 8.2.1 UI 編程概述
- 8.2.2 初識 Tkinter
- 8.2.3 常見 GUI 構件的用法
- 8.2.4 布局
- 8.2.5 對話框*
- 8.3 Tkinter 事件驅動編程
- 8.3.1 事件和事件對象
- 8.3.2 事件處理
- 8.4 模型-視圖設計方法
- 8.4.1 將 GUI 應用程序封裝成對象
- 8.4.2 模型與視圖
- 8.4.3 編程案例:匯率換算器
- 8.5 練習
- 第 9 章 模擬與并發
- 9.1 模擬
- 9.1.1 計算機建模
- 9.1.2 隨機問題的建模與模擬
- 9.1.3 編程案例:乒乓球比賽模擬
- 9.2 原型法
- 9.3 并行計算*
- 9.3.1 串行、并發與并行
- 9.3.2 進程與線程
- 9.3.3 多線程編程的應用
- 9.3.4 Python 多線程編程
- 9.3.5 小結
- 9.4 練習
- 第 10 章 算法設計和分析
- 10.1 枚舉法
- 10.2 遞歸
- 10.3 分治法
- 10.4 貪心法
- 10.5 算法分析
- 10.5.1 算法復雜度
- 10.5.2 算法分析實例
- 10.6 不可計算的問題
- 10.7 練習
- 第 11 章 計算+X
- 11.1 計算數學
- 11.2 生物信息學
- 11.3 計算物理學
- 11.4 計算化學
- 11.5 計算經濟學
- 11.6 練習
- 附錄
- 1 Python 異常處理參考
- 2 Tkinter 畫布方法
- 3 Tkinter 編程參考
- 3.1 構件屬性值的設置
- 3.2 構件的標準屬性
- 3.3 各種構件的屬性
- 3.4 對話框
- 3.5 事件
- 參考文獻