Обмен значений двух переменных в языке Питон легко делается так:
Здесь в круглых скобках записан кортеж — последовательность из нескольких элементов. Одному кортежу можно присвоить значение другого кортежа. Этим можно пользоваться, если нужно одновременно изменить несколько переменных, например, возможна такая запись:
На самом деле скобки при этом можно не писать:
Если забраться совсем в дебри, то при выполнении конструкции
не создаются кортежи, хотя выглядит всё именно так.
Питон сначала любую программу превращает в то, что называется байткод.
Байткод уже выполняется достаточно «просто» и прямолинейно.
Без объяснения подробностей байткод для кода выше выглядит так:
0 LOAD_FAST 1 (b)
2 LOAD_FAST 0 (a)
4 ROT_TWO
6 STORE_FAST 0 (a)
8 STORE_FAST 1 (b)
Если сохранить промежуточный кортеж в переменную, то получится так:
0 LOAD_FAST 1 (b)
2 LOAD_FAST 0 (a)
4 BUILD_TUPLE 2
6 STORE_FAST 2 (tup)
8 LOAD_FAST 2 (tup)
10 UNPACK_SEQUENCE 2
12 STORE_FAST 0 (a)
14 STORE_FAST 1 (b)
В задаче «автопробег» необходимо было найти целочисленное частное от деления m на n с округлением вверх.
Обычно это делается на основе известного математического факта: (m + n - 1) // n.
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:
В этой программе используется условная инструкция if (если). После слова if
указывается проверяемое условие (x > 0), завершающееся двоеточием.
После этого идёт блок (последовательность) инструкций, который будет выполнен,
если условие истинно, в нашем примере это вывод на экран величины x.
Затем идёт 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:
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:
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.
Кстати, получить модуль числа можно и сразу при помощи функции abs(x).
Так как школьники редко внимательно читают тексты, то немногие сумеют воспользоваться этим знанием в задаче про ход слона :)
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.
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 == c1 <= x <= 10
Если все случаи не ограничиваются двумя, то можно добавлять дополнительные проверки.
Получится конструкция if... elif... else.
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 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.
Иногда нужно проверить одновременно не одно, а несколько условий.
Например, проверить, является ли данное число чётным 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
чётными, 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.
Вообще в питоне, как уже говорилось, можно писать if n % 2 == m % 2 == 0:.
Но не все логические связки можно так записать.
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:
Проверим, что число a — положительное, а b — неотрицательное:
Или можно вместо not (b < 0) записать (b >= 0).
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.
a, b, c, и мы хотим узнать, сколько из них больше нуля.
Вместо громоздкой конструкции
Так как сравнения возвращают значения, то их можно сохранить в переменную. Иногда это позволяет сделать код более читаемым. Вместо
можно писать
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.
В языке питон есть тернарная условная операция, подобная [expression]?[on_true]:[on_false] в языке си.
Тернарная условная операция принимает на вход три параметра: логическое выражение и два значения,
и возвращает первое или второе значение в зависимости от значения логического выражения.
Его синтаксис такой:
Данную конструкцию можно вкладывать в себя:
Ситуация, когда тернарный оператор уместен, встречается не так часто.