Python 逻辑控制与循环

逻辑判断一一True & False

逻辑判断是编程语言最有意思的地方，如果要实现一个复杂的功能或程序，逻辑判断必不可少。if-else 结构就是常见的逻辑控制的手段，当你写出这样的语句的时候，就意味着你告诉了计算机什么时候该怎么做，或者什么是不用做的。学完了前面几章内容之后，现在的你也许早已对逻辑控制摩拳擦掌、跃跃欲试，但是在这之前我们需要先了解逻辑判断的最基本准则一一布尔类型（Boolean Type）。
在开始前，想强调一点，如果你怀疑自己的逻辑能力，进而对本章的内容感到畏惧，请不要担心，我可以负责任地说，没有人是“没有逻辑的”，正如我们可以在极其复杂的现实世界中采取各种行动一样，你所需要的只不过是一些判断的知识和技巧而已。
布尔类型（Boolean）的数据只有两种，True 和 False （需要注意的是首字母大写）。人类以真伪来判断事实，而在计算机世界中真伪对应着的则是1和0。
接下来我们打开命令行／终端进入 Python 环境，或者直接在 PyCharm 中选择 Python Console ，这样会更方便展示结果。True & False 这一小节的内容我们都在命令行／终端环境里输入代码。

注：此处使用命令行/终端只为更快展现结果，在IDE返回布尔值仍旧需要使用 print 函数来实现。

输入这些代码：

1>2
1<2<3
42 != '42'
'Name' == 'name'
'M' in 'Magic'
number = 12
number is 12

我们每输入一行代码就会立即得到结果，这几行代码的表达方式不同，但是返回结果却只有 True 和 False 这两种布尔类型，因此我们称但凡能够产生一个布尔值的表达式为布尔表达式（Boolean Expressions）。

1 > 2              # False
1 < 2 <3           # True
42 != '42'         # True
'Name' == 'name'   # False
'M' in 'Magic'     # True
number = 12 
number is 12       # True

可以看到，上面这些能够产生布尔值的方法或者公式不尽相同，那么我们来一一讲解这些运算符号的意义和用法。

比较运算（Comparison)

对于比较运算符，顾名思义，如果比较式成立那么则返回 True，不成立则返回 False。

除了一些在数学上显而易见的事实之外，比较运算还支持更为复杂的表达方式，例如：

• 多条件的比较。先给变量赋值，并在多条件下比较大小：

middle = 51 < middle < 10

• 变量的比较。将两个运算结果储存在不同的变量中，再进行比较：

two = 1 + 1three = 1 + 3two < three

• 字符串的比较。其实就是对比左右两边的字符串是否完全一致，下面的代码就是不一致的，因为在 Python 中有着严格的大小写区分：

<code class="language-py">'Eddie Van Helen' == 'eddie van helen'

• 两个函数产生的结果进行比较：比较运算符两边会先行调用函数后再进行比较，真结果等价于 10 > 19 ：

<code class="language-py">abs(-10) > len('length of this word')

注：abs( )是一个会返回输入参数的绝对值的函数。

比较运算的一些小问题

不同类型的对象不能使用“<,>,<=,>=”进行比较，却可以使用’==’和’!=’，例如字符串和数字：

42 > 'the answer'      #无法比较  
42 == 'the answer'    #False
42 != 'the answer'    #True

需要注意的是，浮点和整数虽是不同类型，但是不影响到比较运算：

5.0 == 5              #True
3.0 > 1               #True

你可能会有一个疑问，“为什么 1 ＝ 1 要写作 1 == 1 ?”，前面提及过 Python 中的符号在很多地方都和数学中十分相似，但又不完全一样。“＝” 在 Python 中代表着赋值，并非我们熟知的“等于”。所以，“1 ＝ 1”这种写法并不成立，并且它也不会给你返回一个布尔值。使用 “＝＝” 这种表达方式，姑且可以理解成是表达两个对象的值是相等的，这是一种约定俗成的语法，记得就可以了。
比较了字符串、浮点、整数……还差一个类型没有进行比较：布尔类型，那么现在实验一下：

True > False
True + False > False + False

这样的结果又怎么理解呢？还记得前面说过的吗，True 和 False 对于计算机就像是1和0一样，如果在命令行中敲入 True + True + False 查看结果不难发现，True ＝ 1， False ＝ 0 也就是说，上面这段代码实际上等价于：

1 > 0
1 + 0 > 0 + 0

至于为什么是这样的原因，我们不去深究，还是记得即可。
最后一个小的问题，如果在别的教材中看到类似 1<>3 这种表达式也不要大惊小怪，它其实与 1!=3 是等价的，仅仅知道就可以，并不是要让你知道“茴字的四种写法”。

成员运算符与身份运算符（Membership & Identify Operators)

成员运算符和身份运算符的关键词是 in 与 is。把 in 放在两个对象中间的含义是，测试前者是否存在于 in 后面的集合中。说到集合，我们先在这里介绍一个简单易懂的集合类型一一列表（List)。
字符串、浮点、整数、布尔类型、变量甚至是另一个列表都可以储存在列表中，列表是非常实用的数据结构，在后面会花更多篇幅来讲解列表的用法，这里先简单了解一下。
创建一个列表，就像是创建变量一样，要给它起个名字：

album = []

此时的列表是空的，我们随便放点东西进去，这样就创建了一个非空的列表：

album = ['Black Star','David Bowie',25,True]

这个列表中所有的元素是我们一开始放好的，那当列表创建完成后，想再次往里面添加内容怎么办？使用列表的 append 方法可以向列表中添加新的元素，并且使用这种方式添加的元素会自动地排列到列表的尾部：

album.append('new song')

接着就是列表的索引，如果在前面的章节你很好地掌握了字符串的索引，相信理解新的知识应该不难。下面代码的功能是打印列表中第一个和最后一个元素：

print(album[0],album[-1])

接下来我们使用 in 来测试字符串 ‘Black Star’ 是否在列表 album 中。如果存在则会显示 True，不存在就会显示 False 了：

'Black Star' in album

是不是很简单？正如前面看到的那样，in 后面是一个集合形态的对象，字符串满足这种集合的特性，所以可以使用 in 来进行测试。
接下来再来讲解 is 和 is not，它们是表示身份鉴别（Identify Operator）的布尔运算符，in 和 not in 则是表示归属关系的布尔运算符号（Membership Operator）。
在 Python 中任何一个对象都要满足身份（Identity）、类型（Type）、值
（Value）这三个点，缺一不可。is 操作符号就是来进行身份的对比的。试试输入这段代码：

the_Eddie = 'Eddie'
name = 'Eddie'  
the_Eddie == name
the_Eddie is name

你会发现在两个变量一致时，经过 is 对比后会返回 True。
其实在 Python 中任何对象都可判断其布尔值，除了 0、None 和所有空的序列与集合（列表，字典，集合）布尔值为 False 之外，其它的都为 True ，我们可以使用函数 bool() 进行判别：

bool(0)      #False
bool([])     #False
bool('')     #False
bool(False)  #False
bool(None)   #False

可能有人不明白，为什么一个对象会等于 None。还记得在函数那章的敏感词过滤器的例子吗？在定义函数的时候没有写 return 依然可以使用，但如果调用函数，企图把根本就不存在的“返回值”储存在一个变量中时，变量实际的赋值结果将是 None。
当你想设定一个变量，但又没想好它应该等于什么值时，你就可以这样：

a_thing = None

布尔运算符（Boolean Operators）

and、or 用于布尔值的之间的运算，具体规则如下：

and 和 or 经常用于处理复合条件，类似于 1 < n < 3 ，也就是两个条件同时满足。

1 < 3 and 2 < 5  #True
1 < 3 and 2 > 5  #False
1 < 3 or 2 > 5   #True
1 > 3 or 2 > 5   #False