Python 3: if-elif-else, for и while

Вложенные условия

Любая инструкция Python может быть помещена в «истинные» блоки и «ложный» блок, включая другой условный оператор. Таким образом, мы получаем вложенные условия. Блоки внутренних условий имеют отступы, используя в два раза больше пробелов (например, 8 пробелов). Давайте посмотрим пример. Если заданы координаты точки на плоскости, напечатайте ее квадрант.

2
-3

x = int(input())
y = int(input())
if x > 0:
    if y > 0:
        # x больше 0, y больше 0
        print("Quadrant I")
    else:    
        # x больше 0, y меньше или равно 0
        print("Quadrant IV")
else:
    if y > 0:
        # x меньше или равно 0, y больше 0
        print("Quadrant II")
    else:    
        # x меньше или равно 0, y меньше или равно 0
        print("Quadrant III")

В этом примере мы используем комментарии: пояснительный текст, который не влияет на выполнение программы. Этот текст начинается с хеша и длится до конца строки.

‘elif’ word

If you have more than two options to tell apart using the conditional operator, you can use
statement.

Let’s show how it works by rewriting the example with point (x,y) on the plane and quadrants from above:

-5
7

x = int(input())
y = int(input())
if x > 0 and y > 0:
    print("Quadrant I")
elif x > 0 and y < 0:
    print("Quadrant IV")
elif y > 0:
    print("Quadrant II")
else:
    print("Quadrant III")

In this case the conditions in and are checked one after another until
the first true condition is found. Then only the true-block for that condition is being executed. If all the
conditions are false, the ‘else’ block is being executed, if it’s present.

Проверяет, что все элементы в последовательности True.

Описание:

Функция возвращает значение , если все элементы в итерируемом объекте — истинны, в противном случае она возвращает значение .

Если передаваемая последовательность пуста, то функция также возвращает .

Функция применяется для проверки на ВСЕХ значений в последовательности и эквивалентна следующему коду:

def all(iterable):
    for element in iterable
        if not element
            return False
    return True

Так же смотрите встроенную функцию

В основном функция применяется в сочетании с оператором ветвления программы . Работу функции можно сравнить с оператором в Python, только работает с последовательностями:

>>> True and True and True
# True
>>> True and False and True
# False

>>> all()
# True
>>> all()
# False

Но между и в Python есть два основных различия:

• Синтаксис.
• Возвращаемое значение.

Функция всегда возвращает или (значение )

>>> all()
# True
>>> all(])
# False

Оператор , возвращает ПОСЛЕДНЕЕ истинное значение, при условии, что в выражении все значения а если в выражении присутствует значение (ложное значение), то ПЕРВОЕ ложное значение. Что бы добиться поведения как у функции , необходимо выражение с оператором обернуть в функцию .

>>> 3 and 1 and 2 and 6
# 6
>>> 3 and  and 3 and []
# 0

>>> bool(3 and 1 and 2 and 6)
# True
>>> bool(3 and  and 3 and [])
# False

Из всего сказанного можно сделать вывод, что для успешного использования функции необходимо в нее передавать последовательность, полученную в результате каких то вычислений/сравнений, элементы которого будут оцениваться как или . Это можно достичь применяя функцию или выражения-генераторы списков, используя в них встроенные функции или методы, возвращающие значения, операции сравнения, оператор вхождения и оператор идентичности .

num = 1, 2.0, 3.1, 4, 5, 6, 7.9
# использование встроенных функций или
# методов на примере 'isdigit()'
>>> str(x).isdigit() for x in num
# 

# использование операции сравнения
>>> x > 4 for x in num
# 

# использование оператора вхождения `in`
>>> '.' in str(x) for x in num
# 

# использование оператора идентичности `is`
>>> type(x) is int for x in num
# 

# использование функции map()
>>> list(map(lambda x x > 1, num))
# 

Примеры проводимых проверок функцией .

Допустим, у нас есть список чисел и для дальнейших операций с этой последовательностью необходимо знать, что все числа например положительные.

>>> num1 = range(1, 9)
>>> num2 = range(-1, 7)
>>> all()
# True
>>> all()
# False

Или проверить, что последовательность чисел содержит только ЦЕЛЫЕ числа.

>>> num1 = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
>>> num2 = 1, 2.0, 3.1, 4, 5, 6, 7.9
>>> all()
# True
>>> all()
# False

Или есть строка с числами, записанными через запятую и нам необходимо убедится, что в строке действительно записаны только цифры. Для этого, сначала надо разбить строку на список строк по разделителю и проверить каждый элемент полученного списка на десятичное число методом . Что бы учесть правила записи десятичных чисел будем убирать точку перед проверкой строки на десятичное число.

>>> line1 = "1, 2, 3, 9.9, 15.1, 7"
>>> line2 = "1, 2, 3, 9.9, 15.1, 7, девять"
>>> all()
# True
>>> all()
# False

Еще пример со строкой. Допустим нам необходимо узнать, есть ли в строке наличие открытой И закрытой скобки?

>>> simbols = '(', ')'
>>> line1 = "функция 'all()' всегда возвращает 'False' или 'True'"
>>> line2 = "функция any всегда возвращает значение bool"
>>> all()
# True
>>> all()
# False

Условные операторы

Python поддерживает дополнительный метод принятия решений, называемую условным выражением. (Он также упоминается как условный оператор или тернарный оператор в различных местах документации Python).

В своей простейшей форме синтаксис условного выражения выглядит следующим образом:

<expr1> if <conditional_expr> else <expr2>

Это отличается от форм операторов , перечисленных выше, потому что это не управляющая структура направляет поток выполнения программы. Он действует скорее как оператор, определяющий выражение. В приведенном выше примере сначала вычисляется . Если истина, то выражение вычисляется как . Если ложь, то выражение вычисляется как .

Обратите внимание на не очевидный порядок: сначала вычисляется среднее выражение, и на основе этого результата возвращается одно из выражений на концах. Вот несколько примеров, которые, надеюсь, помогут прояснить ситуацию:

raining = False
print("Let's go to the", 'beach' if not raining else 'library')

raining = True
print("Let's go to the", 'beach' if not raining else 'library')


age = 12
s = 'minor' if age < 21 else 'adult'
s


'yes' if ('qux' in ) else 'no'

Примечание: условное выражение Python аналогично синтаксису ? : , используемому многими другими языками-C, Perl и Java. На самом деле, оператор ?: обычно называют тернарным оператором в этих языках, что, вероятно, является причиной того, что условное выражение Python иногда называют тернарным оператором Python.

Обычно условное выражение используется для выбора назначения переменной. Например, предположим, что вы хотите найти большее из двух чисел. Конечно, есть встроенная функция max (), которая делает именно это (и многое другое), что вы могли бы использовать. Но предположим, вы хотите написать свой собственный код с нуля.

Вы можете использовать стандартный оператор с предложением :

if a > b:
    m = a
else:
    m = b

Но условный оператор короче и, возможно, более читабельнее:

m = a if a > b else b

Не забывайте, что условное выражение ведет себя как синтаксическое выражение. Его можно использовать как часть более длинного выражения. Условное выражение имеет более низкий приоритет, чем практически все остальные операторы, поэтому для его группировки необходимы круглые скобки.

В следующем примере оператор + связывается более плотно, чем условное выражение, поэтому сначала вычисляются +x и y + 2, а затем условное выражение. Скобки во втором случае не нужны и результат не меняется:

x = y = 40

z = 1 + x if x > y else y + 2
z


z = (1 + x) if x > y else (y + 2)
z

Если вы хотите, чтобы условное выражение было вычислено первым, вам нужно окружить его группирующими скобками. В следующем примере сначала вычисляется (x, если x > y, иначе y). В результате получается y, который равен 40, поэтому присваивается z 1 + 40 + 2 = 43:

x = y = 40

z = 1 + (x if x > y else y) + 2
z

Если вы используете условное выражение как часть более крупного выражения, вероятно, будет хорошей идеей использовать группирующие скобки для уточнения, даже если они не нужны.

Условные выражения также используют оценку короткого замыкания, как и составные логические выражения. Части условного выражения не вычисляются, если в этом нет необходимости.

В выражении , если иначе :

Если <conditional_expr> правда, <expr1> и <expr2> не вычисляется.
Если <conditional_expr> имеет значение false, то возвращается <expr2> и <expr1> не вычисляется.

Вы можете проверить это, используя термины, которые вызвали бы ошибку:

'foo' if True else 1/0

1/0 if False else 'bar'

В обоих случаях условия 1/0 не оцениваются, поэтому никаких исключений не возникнет.

Условные выражения также могут быть объединены вместе, как своего рода альтернативная структура , как показано здесь:

s = ('foo' if (x == 1) else
     'bar' if (x == 2) else
     'baz' if (x == 3) else
     'qux' if (x == 4) else
     'quux'
)
s

Неясно, имеет ли это какое-либо существенное преимущество перед соответствующим оператором , но это синтаксически правильно для Python.

Использование оператора if и else

Рассмотрим пример использования оператора if вместе с else.

Синтаксис оператора if вместе с else выглядит таким образом:

Оператор if и else вычисляет тестовое выражение — function_returned_true_or_false и выполняет тело if только тогда, когда условие теста истинно — True.

Если условие ложно — False, выполняется тело else. Отступ используется для разделения блоков.

Рассмотрим пример:

Вывод программы:

В приведенном выше примере, когда numeric равно 7, тестовое выражение истинно, тело if выполняется, а тело else пропускается.

Если numeric равно -5, то тестовое выражение ложно, тело else выполняется, а тело if пропускается.

Если numeric равно 0, то тестовое выражение истинно, тело if выполняется, а тело else пропускается.

Изменяемые и неизменяемые типы данных

Только почему операторы is и == одинаково сравнивают неименованные значения intи string (например, 5 и «example»). Но при этом не ведут себя так же с неименованными списками (например, )?

В Python есть две разновидности типа данных:

• Изменяемые — те, которые можно изменять
• Неизменяемые – остаются неизменными (имеют одинаковое расположение в памяти, что is и проверяет) после их создания.

Изменяемые типы данных: list, dictionary, set и определяемые пользователем классы. Неизменяемые типы данных: int, float, decimal, bool, string, tuple, и range.

Python обрабатывает неизменяемые типы данных иначе. То есть сохраняет их в памяти только один раз.

Применим Python-функцию id(), которая вызывает уникальный идентификатор для каждого объекта:

s = "example"
print("Id of s: " + str(id(s)))
print("Id of the String 'example': " + str(id("example")) + " (note that it's the same as the variable s)")
print("s is 'example': " + str(s is "example"))

print("Change s to something else, then back to 'example'.")
s = "something else"
s = "example"
print("Id of s: " + str(id(s)))
print("s is 'example': " + str(s is "example"))
print()

list1 = 
list2 = list1
print("Id of list1: " + str(id(list1)))
print("Id of list2: " + str(id(list2)))
print("Id of : " + str(id()) + " (note that it's not the same as list1!)")
print("list1 == list2: " + str(list1 == list2))
print("list1 is list2: " + str(list1 is list2))

print("Change list1 to something else, then back to the original () value.")
list1 = 
list1 = 
print("Id of list1: " + str(id(list1)))
print("list1 == list2: " + str(list1 == list2))
print("list1 is list2: " + str(list1 is list2))

Выполнение кода выдаст следующий результат:

Id of s: 22531456
Id of the String 'example': 22531456 (note that it's the same as the variable s)
s is 'example': True
Change s to something else, then back to 'example'.
Id of s: 22531456
s is 'example': True

Id of list1: 22103504
Id of list2: 22103504
Id of : 22104664 (note that it's not the same as list1!)
list1 == list2: True
list1 is list2: True
Change list1 to something else, then back to the original () value.
Id of list1: 22591368
list1 == list2: True
list1 is list2: False

В первой части примера переменная возвратит тот же объект , которым она была инициализирована в начале, даже если мы изменим ее значение.

Но не возвращает тот же объект, значение которого равно . При этом создается новый объект, даже если он имеет то же значение, что и первый .

При выполнении кода вы получите разные идентификаторы для объектов, но они будут одинаковыми.

Multiple Commands in If Condition Block using Indentation

In the previous example, we had only one statement to be executed when the if condition is true.

The following example shows where multiple lines will get executed when the if condition is true. This is done by doing proper indentation at the beginning of the statements that needs to be part of the if condition block as shown below.

# cat if3.py
code = raw_input("What is the 2-letter state code for California?: ")
if code == 'CA':
  print("You passed the test.")
  print("State: California")
  print("Capital: Sacramento")
  print("Largest City: Los Angeles")
print("Thank You!")

In the above:

• 1st line: Here we are getting the raw input from the user and storing it in the code variable. This will be stored as string.
• 2nd line: In this if command, we are comparing whether the value of the code variable is equal to the string ‘CA’. Please note that we have enclosed the static string value in single quote (not double quote). The : at the end is part of the if command syntax.
• 3rd line – 6th line: All these lines have equal indentation at the beginning of the statement. In this example, all these 4 print statements have 2 spaces at the beginning. So, these statements will get executed then the if condition becomes true.
• 4th line: This print statement doesn’t have similar indentation as the previous commands. So, this is not part of the if statement block. This line will get executed irrespective of whether the if command is true or false.

The following is the output of the above example, when the if statement condition is true. Here all those 4 print statements that are part of the if condition block gets executed.

# python if3.py
What is the 2-letter state code for California?: CA
You passed the test.
State: California
Capital: Sacramento
Largest City: Los Angeles
Thank You!

The following is the output of the above example, when the if statement condition is false.

# python if3.py
What is the 2-letter state code for California?: NV
Thank You!

Using if, elif & else in a lambda function

Till now we have seen how to use if else in a lambda function but there might be cases when we need to check multiple conditions in a lambda function. Like we need to use if , else if & else in a lambda function. We can not directly use elseif in a lambda function. But we can achieve the same effect using if else & brackets i.e.

lambda <args> : <return Value> if <condition > ( <return value > if <condition> else <return value>)

Create a lambda function that accepts a number and returns a new number based on this logic,

• If the given value is less than 10 then return by multiplying it by 2
• else if it’s between 10 to 20 then return multiplying it by 3
• else returns the same un-modified value

# Lambda function with if, elif & else i.e.
# If the given value is less than 10 then Multiplies it by 2
# else if it's between 10 to 20 the multiplies it by 3
# else returns the unmodified same value
converter = lambda x : x*2 if x < 10 else (x*3 if x < 20 else x)

print('convert 5 to : ', converter(5))
print('convert 13 to : ', converter(13))
print('convert 23 to : ', converter(23))

convert 5 to :  10
convert 13 to :  39
convert 23 to :  23

Complete example is as follows,

def main():
    print('*** Using if else in Lambda function ***')
    # Lambda function to check if a given vaue is from 10 to 20.
    test = lambda x : True if (x > 10 and x < 20) else False

    # Check if given numbers are in range using lambda function
    print(test(12))
    print(test(3))
    print(test(24))

    print('*** Creating conditional lambda function without if else ***')

    # Lambda function to check if a given vaue is from 10 to 20.
    check = lambda x : x > 10 and x < 20

    # Check if given numbers are in range using lambda function
    print(check(12))
    print(check(3))
    print(check(24))

    print('*** Using filter() function with a conditional lambda function (with if else) ***')

    # List of numbers
    listofNum = 
    print('Original List : ', listofNum)

    # Filter list of numbers by keeping numbers from 10 to 20 in the list only
    listofNum = list(filter(lambda x : x > 10 and x < 20, listofNum))
    print('Filtered List : ', listofNum)

    print('*** Using if, elif & else in Lambda function ***')

    # Lambda function with if, elif & else i.e.
    # If the given value is less than 10 then Multiplies it by 2
    # else if it's between 10 to 20 the multiplies it by 3
    # else returns the unmodified same value
    converter = lambda x : x*2 if x < 10 else (x*3 if x < 20 else x)

    print('convert 5 to : ', converter(5))
    print('convert 13 to : ', converter(13))
    print('convert 23 to : ', converter(23))

if __name__ == '__main__':
    main()

Output:

*** Using if else in Lambda function ***
True
False
False
*** Creating conditional lambda function without if else ***
True
False
False
*** Using filter() function with a conditional lambda function (with if else) ***
Original List :  
Filtered List :  
*** Using if, elif & else in Lambda function ***
convert 5 to :  10
convert 13 to :  39
convert 23 to :  23

Операторы:

Самое первое и самое главное что нужно знать, так это операторы, для сравнения и логические.

Python 3 операторы сравнения:

Операторов сравнения в Python 3 не так много, как в других языках программирования, так как нет строгого сравнивания, том уже по умолчанию строгое сравнение, вот они все:

Python

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

a=10; b=3; c=a>b# a больше b, c будет равен true c=a<b# a меньше b, c будет равен false c=a>=b# a больше или равно b, c будет равен true c=a<=b# a меньше или равно b, c будет равен false c=a==b# a равно b, c будет равен false c=a!=b# a не равно b, c будет равен true c=a<>b# аналог !=

Как видите тут всё по стандарту, единственное есть ещё оператор который полный аналог оператора (Не равно), в остальном тут всё понятно.

Python 3 логические операторы:

Логические операторы в Python 3 пишутся словами, а не как в других языках программирования:

Python

1 2 3 4 5 6

a=True b=False c=aandb# Логическое и, возвращает True, если два значение равно True, c равно False c=aorb# Логическое или, возвращает True, если хотя бы одно значение равно True, c равно True c=nota# Логическое не, просто отзеркаливает значение, c равно False

Тоже не чего сложного тут нет, всё понятно и просто, я думаю вы поняли, единенное оператор возвращает противоположное значение, то есть если значение логического выражения равно , то используя not на нём, оно будет равен .

Группировка операторов: отступы и блоки

Пока все идет хорошо.

Но предположим, что вы хотите вычислить условие, а затем сделать больше действий, если это правда:

Во всех приведенных выше примерах за каждым : следует только один оператор . Должен быть какой-то способ сказать: «если истина, то сделайте все следующие вещи»

Обычный подход, используемый большинством языков программирования, заключается в определении синтаксического устройства, которое группирует несколько операторов в один составной оператор или блок. Блок рассматривается синтаксически как единое целое. Если он является целью оператора и имеет значение истина, то выполняются все операторы в блоке. Если является ложным, то ни один из них не является ложным.

Практически все языки программирования предоставляют возможность определять блоки, но не все они обеспечивают это одинаково. Давайте посмотрим, как это делает Python.

Приоритеты операторов

Consider this expression:

>>> 20 + 4 * 10
60

There is ambiguity here. Should Python perform the addition first and then multiply the sum by ? Or should the multiplication be performed first, and the addition of second?

Clearly, since the result is , Python has chosen the latter; if it had chosen the former, the result would be . This is standard algebraic procedure, found universally in virtually all programming languages.

Всем операторам, которые поддерживает язык, присваивается приоритет. В выражении все операторы с наивысшим приоритетом выполняются первыми. Как только эти результаты получены, выполняются операторы следующего наивысшего приоритета. Так продолжается до тех пор, пока выражение не будет полностью оценено. Все операторы с одинаковым приоритетом выполняются в порядке слева направо.

Вот порядок приоритета операторов Python, которые вы видели до сих пор, от низшего к высшему:

 
Оператор
Описание

низший приоритет

Логическое ИЛИ

Логическое И

Логическое НЕ

, , , , , , ,

сравнения, идентификация

побитовое ИЛИ

побитовое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

побитовое И

,

битовый сдвиг

,

сложение, вычитание

, , ,

умножение, деление, окруляющее деление, остаток от деления

, ,

плюс, минус, побитовый минус

наивысший приоритет

возведение в степень

 
Операторы в верхней части таблицы имеют самый низкий приоритет, а операторы в нижней части таблицы имеют самый высокий. Любые операторы в одной строке таблицы имеют одинаковый приоритет.

Понятно, почему умножение выполняется первым в приведенном выше примере: умножение имеет более высокий приоритет, чем сложение.

Аналогично, в приведенном ниже примере сначала возводится в степень , что равно , а затем выполняется умножение в порядок слева направо():

>>> 2 * 3 ** 4 * 5
810

Приоритеты операторов могут быть переопределены с помощью скобок. Выражения в скобках всегда выполняются в первую очередь, перед выражениями, которые не заключены в скобки. Таким образом, происходит следующее:

>>> 20 + 4 * 10
60
>>>(20 + 4) * 10
240

>>> 2 * 3 ** 4 * 5
810
>>> 2 * 3 **(4 * 5)
6973568802

В первом примере сначала вычисляется , затем результат умножается на . Во втором примере сначала вычисляется , затем значение увеличивается до этой степени, а затем результат умножается на .

Нет ничего плохого в том, чтобы свободно использовать круглые скобки, даже если они не нужны для изменения порядка оценки. Фактически, это считается хорошей практикой, потому что это может сделать код более читабельным, и это освобождает читателя от необходимости вызывать Приоритеты операторов из памяти. Учтите следующее:

(a < 10) and(b > 30)

Здесь круглые скобки совершенно не нужны, поскольку операторы сравнения имеют более высокий приоритет, чем , и в любом случае выполнялись бы первыми. Но некоторые могут считать намерение версии в скобках более очевидным, чем эта версия без скобок:

a < 10 and b > 30

С другой стороны, вероятно, есть те, кто предпочел бы последнее; это вопрос личных предпочтений. Дело в том, что вы всегда можете использовать круглые скобки, если считаете, что это делает код более читабельным, даже если в них нет необходимости менять порядок вычислений.

Обучение Python с нуля

Начать обучение питону с нуля можно при помощи книг таких как «Программируем на Python» Майкла Доусона, «Изучаем Python» Марка Лутца и других. Но обычно книги используются как справочная информация или руководство по питону.

Книга «Программируем на Python» Майкла Доусона

Кроме книг в интернете представлено большое количество сайтов с обучающими материалами. Их можно найти, сделав запрос в поисковике. Есть много бесплатных и платных обучающих видеокурсов, в которых бывают материалы различного качества.

Но более качественно изучать Python лучше в высшем учебном заведении с уже хорошо отработанной методикой преподавания программирования. Хорошему программисту можно быстро перейти с одного языка программирования на другой за короткое время.

Функции Python 3 — именованные аргументы

Кроме вызова параметров по порядку, в вызове функций можно использовать именные аргументы. В них элемент, вызывающий функцию, определяет аргументы по имени параметра.

Применяя именные аргументы, параметры можно задействовать не по порядку, потому что интерпретатор Python будет использовать ключевые слова, соответствующие значениям параметров.

Создадим Python математическую функцию, которая будет отображать информацию о профиле пользователя. Передадим параметры в функцию в виде username (строка) и followers (число).

profile.py
# Определяем функцию с параметрами
def profile_info(username, followers):
    print("Имя Username: " + username)
    print("Followers: " + str(followers))

В определении функции username и followers находятся в скобках. Блок функции выводит информацию о пользователе в виде строк с применением двух параметров.

Теперь можем вызвать функцию и назначить ей параметры:

profile.py
def profile_info(username, followers):
    print("Имя Username: " + username)
    print("Followers: " + str(followers))

# Вызываем функцию с указанными выше параметрами
profile_info("sammyshark", 945)

# Вызываем функцию с именованными аргументами
profile_info(username="AlexAnglerfish", followers=342)

При первом вызове функции Python мы ввели имя пользователя sammyshark и его 945 подписчиков. При втором вызове функции мы использовали именованные аргументы, присваивая значения переменным аргументов.

Запускаем программу:

python profile.py

Результат
Username: sammyshark
Followers: 945
Username: AlexAnglerfish
Followers: 342

В результате получаем имена пользователей и количество их подписчиков.

Из следующего примера видим, что для той же программы, но с другим вызовом, можно менять последовательность параметров:

profile.py
def profile_info(username, followers):
    print("Имя Username: " + username)
    print("Followers: " + str(followers))

# Изменяем последовательность параметров
profile_info(followers=820, username="cameron-catfish")

Снова запустив программу, получаем следующее:
Результат
Username: cameron-catfish
Followers: 820

При использовании именованных  аргументов функции Python последовательность их передачи при вызове функции не имеет значения.