Liczby i wartości logiczne w Pythonie: int, float, bool i arytmetyka

Dwa rodzaje liczb, jeden rodzaj prawdy

Typy liczbowe, których używasz na co dzień, to int i float, a do tego bool dla wartości prawda/fałsz. Wystarczają do niemal całej arytmetyki i logiki, jakiej potrzebuje zwykły program w Pythonie.

count = 42
ratio = 0.25
is_ready = True

print(type(count), type(ratio), type(is_ready))

Wartości logiczne w Pythonie są podtypem liczb całkowitych: True to dosłownie 1, a False to dosłownie 0. Otwiera to później kilka przydatnych sztuczek.

Arytmetyka na liczbach całkowitych

Liczby całkowite w Pythonie nigdy się nie przepełniają. Brzmi to mało ważnie, dopóki nie napiszesz pierwszej funkcji silni i nie zauważysz, że w większości innych języków wynik dawno po cichu przeskoczyłby na liczbę ujemną.

print(2 ** 100)
print(1000 * 1000 * 1000 * 1000)

Oba wyrażenia dają dokładne wyniki, niezależnie od wielkości. Jedynym ograniczeniem jest pamięć.

Operatory arytmetyczne są takie, jakich się spodziewasz, plus kilka dodatkowych:

print(10 + 3)   # 13   dodawanie
print(10 - 3)   # 7    odejmowanie
print(10 * 3)   # 30   mnożenie
print(10 / 3)   # 3.3333... dzielenie zwykłe (zwraca float)
print(10 // 3)  # 3    dzielenie całkowite (odrzuca resztę)
print(10 % 3)   # 1    modulo (reszta z dzielenia)
print(10 ** 3)  # 1000 potęgowanie

Trzy rzeczy z tej listy, które warto zapamiętać:

• / w Pythonie 3 zawsze zwraca float, nawet gdy obie strony są liczbami całkowitymi. 10 / 2 daje 5.0, a nie 5. Jeśli chcesz liczbę całkowitą, użyj //.
• // zaokrągla w stronę minus nieskończoności, więc -7 // 2 to -4, a nie -3. Nietypowe, ale konsekwentne.
• % daje resztę z dzielenia i przydaje się do sprawdzania "czy ta liczba jest parzysta?" (n % 2 == 0) oraz do zawijania wartości w stałym zakresie.

Liczby float i ich słynna pułapka

Liczby float są z założenia niedoskonałe. Przechowuje się je binarnie, a w ten sposób nie da się dokładnie zapisać większości ułamków dziesiętnych. Podręcznikowy przykład:

print(0.1 + 0.2)
print(0.1 + 0.2 == 0.3)

Pierwsza linia wypisuje 0.30000000000000004. Druga wypisuje False. Każdy język zgodny ze standardem IEEE 754 (Python, JavaScript, Java, C) zachowuje się tak samo. To nie jest błąd Pythona.

W praktyce oznacza to dwie rzeczy:

1. Nie porównuj liczb float przez ==. Jeśli potrzebujesz "wystarczająco blisko", użyj math.isclose(a, b) albo sprawdź, czy abs(a - b) < some_tolerance.
2. Do pieniędzy używaj decimal.Decimal. Moduł decimal z biblioteki standardowej daje dokładną arytmetykę dziesiętną, bez niespodzianek w stylu 0.1 + 0.2. Jest wolniejszy od float, dlatego nie jest domyślny, ale przy kwotach to właściwy wybór.

from decimal import Decimal

total = Decimal("0.1") + Decimal("0.2")
print(total)

Konwersja między typami liczbowymi

Python nie zamieni po cichu liczby całkowitej na napis ani napisu na liczbę. Musisz poprosić o to wprost:

age_text = "30"
age = int(age_text)
print(age + 5)

price = float("19.99")
print(price)

count = 7
label = "Count: " + str(count)
print(label)

Niepoprawne konwersje zgłaszają ValueError:

>>> int("hello")
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'hello'

Komunikat błędu jest bezpośredni i łatwo na niego zareagować. Oczyść dane wejściowe albo przechwyć wyjątek.

Wartości logiczne nieco dokładniej

True i False to dwie wartości logiczne, zapisywane dokładnie tak, z wielką literą na początku. Większość porównań daje jedną z nich:

print(5 > 3)
print("abc" == "abc")
print([1] != [1])

Operatory logiczne to and, or i not, zapisywane jako angielskie słowa zamiast symboli:

can_drive = True
has_car = False

print(can_drive and has_car)   # False: potrzeba obu
print(can_drive or has_car)    # True: wystarczy jedno
print(not can_drive)           # False

Jeden niuans, który warto znać: and i or niekoniecznie zwracają True albo False. Zwracają wartość, która rozstrzygnęła wyrażenie. 0 or "fallback" zwraca "fallback"; 5 and 10 zwraca 10. Pozwala to pisać krótkie wartości domyślne, takie jak name = user_input or "anonymous", ale warto to rozumieć także na wypadek, gdy sprawdzenie logiczne zwróci ci nieoczekiwany typ.

Truthy i falsy

Gdy używasz wartości w kontekście logicznym, takim jak if czy while, Python traktuje wiele z nich jako "w zasadzie prawdziwe" albo "w zasadzie fałszywe". Wartości falsy to:

• False
• 0, 0.0
• None
• Puste kontenery: "", [], {}, set(), ()

Wszystko inne jest truthy. Dzięki temu warunki wyglądają naturalniej:

name = ""

if name:
    print(f"Hello, {name}")
else:
    print("No name provided")

Czytaj if name: jako "jeśli name coś zawiera". Znacznie czyściej niż if name != "":. Uważaj tylko przy liczbach: if count: potraktuje 0 jako "pomiń", co zwykle, ale nie zawsze, jest tym, czego chcesz. Jeśli zero to poprawna wartość, użyj zamiast tego if count is not None:.

Arytmetyka na wartościach logicznych

Ponieważ wartości logiczne są liczbami całkowitymi, możesz wykonywać na nich działania:

checks = [True, False, True, True, False]
print(sum(checks))   # 3: liczy, ile jest True

Ta sztuczka pojawia się na tyle często, że warto ją zapamiętać. Jeśli chcesz policzyć, ile elementów listy spełnia jakiś warunek, zsumuj generator zwracający wartości logiczne:

scores = [52, 78, 91, 45, 88, 63]
above_60 = sum(score >= 60 for score in scores)
print(above_60)

Praktyczne wnioski

• Liczby całkowite nigdy się nie przepełniają. Używaj ich śmiało.
• / zwraca float; użyj //, gdy chcesz dzielenia całkowitego.
• Nie porównuj liczb float przez ==; porównuj z tolerancją albo używaj Decimal do pieniędzy.
• Truthiness sprawia, że warunki czytają się lepiej, o ile pamiętasz, że 0 i puste napisy są falsy.

Dalej: input i print, dwa narzędzia, które zamieniają twoje skrypty z milczących programów w rozmowy.