Logische Operatoren Teil 4

Teil des Abschnitts Fundamentals der Python-Journey von Coddy — Lektion 19 von 77.

Beim Arbeiten mit logischen Ausdrücken müssen wir diese manchmal vereinfachen oder umstellen. Dies ist besonders nützlich beim Umgang mit komplexen Bedingungen, die mehrere and und or Operatoren kombinieren.

De Morgansche Gesetze bieten Regeln für die Umformung logischer Ausdrücke. Diese Transformationen helfen dabei, Code lesbarer und leichter verständlich zu machen.

Erstes Gesetz: not (A and B) ist dasselbe wie (not A) or (not B)

Beachten Sie, dass zwei Dinge passieren, wenn Sie not in den Ausdruck verteilen: jeder Operand wird negiert (A wird zu not A, B wird zu not B), und der Operator kehrt sich um — and wird zu or. Das not negiert nicht nur die Werte; es wechselt auch den verbindenden Operator zwischen ihnen.

Zum Beispiel:

# Prüfen wir, ob eine Zahl NICHT (zwischen 1 und 10) liegt
number = 15

# Diese beiden Ausdrücke sind äquivalent:
result1 = not (number >= 1 and number <= 10)
result2 = (not number >= 1) or (not number <= 10)

print(result1)  # True
print(result2)  # True

Zweites Gesetz: not (A or B) ist dasselbe wie (not A) and (not B)

Hier gilt dieselbe Zwei-Schritt-Regel: jeder Operand wird negiert, und der Operator kehrt sich um — dieses Mal wird or zu and. Stellen Sie es sich so vor: Das Verteilen von not kehrt and ↔ or immer um, während jeder Teil negiert wird.

Zum Beispiel:

# Überprüfen, ob eine Person NICHT (ein Student oder angestellt) ist
is_student = False
is_employed = False

# Diese beiden Ausdrücke sind äquivalent:
result1 = not (is_student or is_employed)
result2 = (not is_student) and (not is_employed)

print(result1)  # True
print(result2)  # True

Komplexes Beispiel mit sowohl AND als auch OR: Manchmal benötigen Sie Bedingungen, die beide Operatoren kombinieren. Hier ist ein praktisches Beispiel:

# Überprüfung, ob wir eine Bewerbung NICHT annehmen können
# Wir lehnen ab, wenn: (keine Erfahrung UND kein Abschluss) ODER die Altersanforderung nicht erfüllt ist

has_experience = False
has_degree = False
meets_age = True

# Komplexe Bedingung unter Verwendung von sowohl AND als auch OR
reject_application = (not has_experience and not has_degree) or not meets_age

print(reject_application)  # True (abgelehnt, da keine Erfahrung UND kein Abschluss)

# Dies kann auch unter Verwendung der De Morganschen Gesetze geschrieben werden:
# annehmen = (Erfahrung ODER Abschluss) UND Alter erfüllt; ablehnen = nicht annehmen
accept_application = (has_experience or has_degree) and meets_age
reject_application2 = not accept_application

print(reject_application2)  # True (gleiches Ergebnis, unterschiedliche Logik)

Wann die De Morganschen Gesetze verwendet werden:

Um negative Bedingungen leichter lesbar zu machen
Um komplexe logische Ausdrücke zu vereinfachen
Um zwischen verschiedenen Darstellungen derselben Logik zu konvertieren

Aufgabe

Anfänger

Du hilfst einer Tierhandlung dabei, ein System zu erstellen, um zu bestimmen, ob sie ein Haustier an einen Kunden verkaufen können.

Initialisiere die folgenden Variablen:

has_license mit dem Wert True
has_space mit dem Wert True
has_experience mit dem Wert False

Schreibe logische Ausdrücke, um Folgendes zu bestimmen:

can_sell_regular_pet: Ein Kunde kann ein normales Haustier kaufen, wenn er ENTWEDER eine Lizenz ODER Erfahrung hat UND Platz vorhanden sein muss
can_sell_exotic_pet: Ein Kunde kann ein exotisches Haustier kaufen, wenn er SOWOHL eine Lizenz ALS AUCH Erfahrung hat UND Platz vorhanden sein muss
cannot_sell_any_pet: Das Geschäft kann KEIN Haustier verkaufen, wenn der Kunde WEDER eine Lizenz NOCH Erfahrung hat ODER KEINEN Platz hat

Erwartete Ergebnisse mit den gegebenen Werten:

can_sell_regular_pet: True (hat Lizenz und Platz)
can_sell_exotic_pet: False (keine Erfahrung)
cannot_sell_any_pet: False (hat sowohl Lizenz als auch Platz)

Spickzettel

De Morgansche Gesetze — Regeln zur Umformung logischer Ausdrücke:

not (A and B) → (not A) or (not B)
not (A or B) → (not A) and (not B)

Beim Anwenden von not: wird jeder Operand negiert und der Operator kehrt sich um (and ↔ or).

# Beispiel für das erste Gesetz
result = not (number >= 1 and number <= 10)
result = (not number >= 1) or (not number <= 10)  # äquivalent

# Beispiel für das zweite Gesetz
result = not (is_student or is_employed)
result = (not is_student) and (not is_employed)  # äquivalent

Probier es selbst

# Variablen initialisieren

# Bedingungen berechnen
can_sell_regular_pet = 
can_sell_exotic_pet = 
cannot_sell_any_pet =

# Die folgenden Zeilen nicht löschen
print("Can sell regular pet:", can_sell_regular_pet)
print("Can sell exotic pet:", can_sell_exotic_pet)
print("Cannot sell any pet:", cannot_sell_any_pet)