Логические операции в C++
Так как в предыдущей статье, я впервые использовал логическую операцию, расскажу, какие они бывают, сколько их и как ими пользоваться.
В С++ существует три логические операции:
- Логическая операция И && , нам уже известная;
- Логическая операция ИЛИ || ;
- Логическая операция НЕ ! или логическое отрицание.
Логические операции образуют сложное (составное) условие из нескольких простых (два или более) условий. Эти операции упрощают структуру программного кода в несколько раз. Да, можно обойтись и без них, но тогда количество ифов увеличивается в несколько раз, в зависимости от условия. В следующей таблице кратко охарактеризованы все логические операции в языке программирования С++, для построения логических условий.
| Операции | Обозначение | Условие | Краткое описание |
|---|---|---|---|
| И | && | a == 3 && b > 4 | Составное условие истинно, если истинны оба простых условия |
| ИЛИ | || | a == 3 || b > 4 | Составное условие истинно, если истинно, хотя бы одно из простых условий |
| НЕ | ! | !( a == 3) | Условие истинно, если a не равно 3 |
Сейчас следует понять разницу между логической операцией И и логической операцией ИЛИ , чтобы в дальнейшем не путаться. Пришло время познакомиться с типом данных bool –логический тип данных. Данный тип данных может принимать два значения: true (истина) и false (ложь). Проверяемое условие в операторах выбора имеет тип данных bool . Рассмотрим принцип работы следующей программы, и все будет понятно со всеми этими логическими операциями.
// or_and_not.cpp: определяет точку входа для консольного приложения. #include «stdafx.h» #include using namespace std; int main(int argc, char* argv[]) < bool a1 = true, a2 = false; // объявление логических переменных bool a3 = true, a4 = false; cout << "Tablica istinnosti log operacii &&" << endl; cout << "true && false: " << ( a1 && a2 ) << endl // логическое И << "false && true: " << ( a2 && a1 ) << endl << "true && true: " << ( a1 && a3 ) << endl << "false && false: " << ( a2 && a4 ) << endl; cout << "Tablica istinnosti log operacii ||" << endl; cout << "true || false: " << ( a1 || a2 ) << endl // логическое ИЛИ << "false || true: " << ( a2 || a1 ) << endl << "true || true: " << ( a1 || a3 ) << endl << "false || false: " << ( a2 || a4 ) << endl; cout << "Tablica istinnosti log operacii !" << endl; cout << "!true: " << ( ! a1 ) << endl // логическое НЕ
Строки 9 и 10 вам должны быть понятны, так как здесь инициализируются переменные типа bool . Причем каждой переменной присваивается значение true или false . Начиная с 9-й строки и заканчивая 20-й , показано использование логических операций. Результат работы программы (см. Рисунок 1).
CppStudio.com
Tablica istinnosti log operacii && true && false: 0 false && true: 0 true && true: 1 false && false: 0 Tablica istinnosti log operacii || true || false: 1 false || true: 1 true || true: 1 false || false: 0 Tablica istinnosti log operacii ! !true: 0 !false: 1 Для продолжения нажмите любую клавишу . . .
Рисунок 1 — Логические операции С++
Наверное, у вас возникает вопрос, «А что это за нолики и единички?». Если есть вопрос, то на него нужно ответить. Отвечаю: «Нолик-это представление логического значения false (ложь), ну а единички – это логическое true (истина)». Коротко поясню некоторые моменты. Составное условие с использованием логического И истинно только в том случае, когда истинны оба простых условия. Во всех остальных случаях составное условие ложно. Составное условие с использованием логического ИЛИ ложно только в том случае, когда ложные оба простых условия. Во всех остальных случаях составное условие истинно. Логическое отрицание НЕ является унарной операцией, и она не комбинирует два условия, в отличие от логических операций И и ИЛИ , которые являются бинарными операциями. Логическое отрицание позволяет перевернуть смысл условия, что в некоторых случаях очень удобно. Условие с логическим отрицанием истинно в том случае, если это же условие ложно без отрицания, и наоборот.
К сожалению, для данной темы пока нет подходящих задач. Если у вас есть таковые на примете, отправте их по адресу: admin@cppstudio.com. Мы их опубликуем!
C#: Логические операторы
Мы уже умеем писать методы, которые проверяют одиночные условия. Теперь научимся строить составные условия. Хороший пример: проверка пароля. Как вы знаете, некоторые сайты при регистрации хотят пароль от 8 до 20 символов в длину. Честно говоря, это странное ограничение, но что поделать. В математике мы бы написали 8 < x < 20 , но в C# такой трюк не пройдет. Нам придётся сделать два отдельных логических выражения и соединить их специальным оператором «И»:
Вот метод, который принимает пароль и говорит, соответствует ли он условиям ( true ) или не соответствует ( false ):
// Пароль длиннее 8 символов **И** пароль короче 20 символов. public static bool IsCorrectPassword(string password) < var length = password.Length; return length >8 && length < 20; >App.IsCorrectPassword("qwerty"); // false App.IsCorrectPassword("qwerty1234"); // true && — означает «И». Всё выражение считается истинным, только если истинен каждый операнд — каждое из составных выражений. Другими словами, && означает «и то, и другое». Приоритет этого оператора ниже, чем приоритет операторов сравнения, поэтому выражение отрабатывает правильно без скобок. Кроме && часто используется оператор || — «ИЛИ». Он означает «или то, или другое, или оба». Операторы можно комбинировать в любом количестве и любой последовательности, но когда одновременно встречаются && и || , то приоритет лучше задавать скобками.
a && b || c; // Без скобок сложно понять приоритет a && (b || c) // Приоритет очевиден Другой пример. Мы хотим купить квартиру, которая удовлетворяет условиям: площадь от 100 кв. метров и больше на любой улице ИЛИ площадь от 80 кв. метров и больше, но на центральной улице Main Street. Напишем метод, проверяющий квартиру. Он принимает два параметра: площадь (число) и название улицы (строку):
public static bool IsGoodApartment(int area, string street) < return area >= 100 || (area >= 80 && "Main Street" == street); > App.IsGoodApartment(91, "Queens Street"); // false App.IsGoodApartment(78, "Queens Street"); // false App.IsGoodApartment(70, "Main Street"); // false App.IsGoodApartment(120, "Queens Street"); // true App.IsGoodApartment(120, "Main Street"); // true App.IsGoodApartment(80, "Main Street"); // true Область математики, в которой изучаются логические операторы, называется булевой алгеброй. Ниже показаны «таблицы истинности» — по ним можно определить, каким будет результат применения оператора:
И &&
| A | B | A && B |
|---|---|---|
| TRUE | TRUE | TRUE |
| TRUE | FALSE | FALSE |
| FALSE | TRUE | FALSE |
| FALSE | FALSE | FALSE |
ИЛИ ||
| A | B | A || B |
| —— | —— | ——— |
| TRUE | TRUE | TRUE |
| TRUE | FALSE | TRUE |
| FALSE | TRUE | TRUE |
| FALSE | FALSE | FALSE |
Задание
Джон поручил Сэму реализовать автоматическое распознавание солдат Ланнистеров на видео. Идея автоматизировать дозор крепости казалась ему привлекательной. В процессе работы Сэму понадобилось написать функцию, которая определяет, Ланнистер ли перед ним или нет. Немного подумав, Сэм выделил следующие правила определения Ланнистера:
Если у солдата доспехи красного цвета И нет щита
ИЛИ
если у солдата есть щит с изображением льва
то это Ланнистер.
Напишите метод IsLannisterSoldier() , которая принимает на вход два аргумента:
- Цвет доспехов (строка). Если доспехи красные, то строка «red» .
- null если щита нет. Строка «lion» , если щит есть, и на нём изображен лев.
Функция возвращает true , если распознан Ланнистер, и false если не распознан.
App.IsLannisterSoldier("red", "lion"); // true App.IsLannisterSoldier("blue", null); // false Упражнение не проходит проверку — что делать? ��
Если вы зашли в тупик, то самое время задать вопрос в «Обсуждениях». Как правильно задать вопрос:
- Обязательно приложите вывод тестов, без него практически невозможно понять что не так, даже если вы покажете свой код. Программисты плохо исполняют код в голове, но по полученной ошибке почти всегда понятно, куда смотреть.
В моей среде код работает, а здесь нет ��
Тесты устроены таким образом, что они проверяют решение разными способами и на разных данных. Часто решение работает с одними входными данными, но не работает с другими. Чтобы разобраться с этим моментом, изучите вкладку «Тесты» и внимательно посмотрите на вывод ошибок, в котором есть подсказки.
Мой код отличается от решения учителя ��
Это нормально ��, в программировании одну задачу можно выполнить множеством способов. Если ваш код прошел проверку, то он соответствует условиям задачи.
В редких случаях бывает, что решение подогнано под тесты, но это видно сразу.
Прочитал урок — ничего не понятно ��
Создавать обучающие материалы, понятные для всех без исключения, довольно сложно. Мы очень стараемся, но всегда есть что улучшать. Если вы встретили материал, который вам непонятен, опишите проблему в «Обсуждениях». Идеально, если вы сформулируете непонятные моменты в виде вопросов. Обычно нам нужно несколько дней для внесения правок.
Кстати, вы тоже можете участвовать в улучшении курсов: внизу есть ссылка на исходный код уроков, который можно править прямо из браузера.
Основные логические операции. AND, NOT, OR и XOR (исключающее или)
В этой статье мы поговорим о некоторых битовых операциях. Рассмотрим основные из них: XOR (исключающее ИЛИ), AND (И), NOT (НЕ) а также OR (ИЛИ).
Как известно, минимальной единицей измерения информации является бит, который хранит одно из 2-х значений: 0 (False, ложь) либо 1 (True, истина). Таким образом, битовая ячейка может одновременно находиться лишь в одном из двух возможных состояний.
Для манипуляций с битами используют определённые операции — логические или булевые. Они могут применяться к любому биту, вне зависимости от того, какое у него значение — ноль или единица. Что же, давайте посмотрим на примеры использования трёх основных логических операций.
Логическая операция AND (и)
AND обозначается знаком & .
Оператор AND выполняется с 2-мя битами, возьмём, к примеру, a и b. Результат выполнения операции AND равен 1, если a и b равняются 1. В остальных случаях результат равен 0. Например, с помощью AND вы можете узнать, чётное число или нет.
Посмотрите на таблицу истинности операции AND:
Логическая операция OR (ИЛИ)
Оператор OR также выполняется с 2-мя битами (a и b). Результат равен 0, если a и b равны 0, иначе он равен 1. Смотрим таблицу истинности.
Логическая операция XOR (исключающее ИЛИ)
Оператор XOR обозначается ^ .
XOR выполняется с 2-мя битами (a и b). Результат выполнения операции XOR (исключающее ИЛИ) равен 1, когда один из битов b или a равен 1. В остальных ситуациях результат применения оператора XOR равен 0.
Таблица истинности логической операции для XOR (исключающее ИЛИ) выглядит так:
Используя XOR (исключающее ИЛИ), вы можете поменять значения 2-х переменных одинакового типа данных, не используя временную переменную. А ещё, посредством XOR можно зашифровать текст, например:
String msg = «This is a message»; char[] message = msg.toCharArray(); String key = «.*)»; String encryptedString = new String(); for(int i = 0; i
Согласен, XOR — далеко не самый надёжный метод шифрования, но это не значит, что его нельзя сделать частью какого-либо шифровального алгоритма.
Логическая операция NOT (НЕ)
Это побитовое отрицание, поэтому выполняется с одним битом и обозначается ~ .
Результат зависит от состояния бита. Если он в нулевом состоянии, то итог операции — единица и наоборот. Всё предельно просто.
Эти 4 логические операции следует запомнить в первую очередь, т. к. с их помощью можно получить практически любой возможный результат. Также существуют такие операции, как > (побитовый сдвиг вправо).
Логические операторы
Здесь мы рассмотрим первые пять, операторы ?? и ??= будет в следующей статье.
Несмотря на своё название, данные операторы могут применяться к значениям любых типов. Полученные результаты также могут иметь различный тип.
Давайте рассмотрим их подробнее.
|| (ИЛИ)
Оператор «ИЛИ» выглядит как двойной символ вертикальной черты:
result = a || b;Традиционно в программировании ИЛИ предназначено только для манипулирования булевыми значениями: в случае, если какой-либо из аргументов true , он вернёт true , в противоположной ситуации возвращается false .
В JavaScript, как мы увидим далее, этот оператор работает несколько иным образом. Но давайте сперва посмотрим, что происходит с булевыми значениями.
Существует всего четыре возможные логические комбинации:
alert( true || true ); // true alert( false || true ); // true alert( true || false ); // true alert( false || false ); // falseКак мы можем наблюдать, результат операций всегда равен true , за исключением случая, когда оба аргумента false .
Если значение не логического типа, то оно к нему приводится в целях вычислений.
Например, число 1 будет воспринято как true , а 0 – как false :
if (1 || 0) < // работает как if( true || false ) alert( 'истинно!' ); >Обычно оператор || используется в if для проверки истинности любого из заданных условий.
let hour = 9; if (hour < 10 || hour >18)
Можно передать и больше условий:
let hour = 12; let isWeekend = true; if (hour < 10 || hour >18 || isWeekend) < alert( 'Офис закрыт.' ); // это выходной >ИЛИ «||» находит первое истинное значение
Описанная выше логика соответствует традиционной. Теперь давайте поработаем с «дополнительными» возможностями JavaScript.
Расширенный алгоритм работает следующим образом.
При выполнении ИЛИ || с несколькими значениями:
result = value1 || value2 || value3;Оператор || выполняет следующие действия:
- Вычисляет операнды слева направо.
- Каждый операнд конвертирует в логическое значение. Если результат true , останавливается и возвращает исходное значение этого операнда.
- Если все операнды являются ложными ( false ), возвращает последний из них.
Значение возвращается в исходном виде, без преобразования.
Другими словами, цепочка ИЛИ || возвращает первое истинное значение или последнее, если такое значение не найдено.
alert( 1 || 0 ); // 1 (1 - истинное значение) alert( true || 'какая-то строка' ); // true alert( null || 1 ); // 1 (первое истинное значение) alert( null || 0 || 1 ); // 1 (первое истинное значение) alert( undefined || null || 0 ); // 0 (поскольку все ложно, возвращается последнее значение)Это делает возможным более интересное применение оператора по сравнению с «чистым, традиционным, только булевым ИЛИ».
-
Получение первого истинного значения из списка переменных или выражений. Например, у нас есть переменные firstName , lastName и nickName , все они необязательные (т.е. они могут быть неопределенными или иметь ложные значения). Давайте воспользуемся оператором ИЛИ || , чтобы выбрать ту переменную, в которой есть данные, и показать её (или «Аноним», если ни в одной переменной данных нет):
let firstName = ""; let lastName = ""; let nickName = "Суперкодер"; alert( firstName || lastName || nickName || "Аноним"); // Суперкодер