บูลีน การเปรียบเทียบ และตัวดำเนินการตรรกะใน Python

เริ่มต้น25 นาที6 แบบฝึกหัด90 XP

บทเรียนนี้แปลจากต้นฉบับภาษาอังกฤษRead in English Leer en español Читать на русском Ler em português แจ้งข้อผิดพลาดในการแปล

ก่อนเริ่มเรียน

การจัดรูปแบบสตริงใน Python: f-string, format() และ %

0/6 แบบฝึกหัด

ทุกวันคุณตัดสินใจเรื่องแบบใช่หรือไม่ใช่ "ฝนตกไหม" "เงินพอไหม" "รหัสผ่านถูกไหม" คอมพิวเตอร์ก็ตัดสินใจแบบเดียวกัน และใช้บูลีน (boolean) ในการตัดสินใจ

บูลีนคือค่าที่เป็นได้แค่ True หรือ False มีแค่สองตัวเลือกเท่านั้น ลองนึกถึงสวิตช์ไฟ: เปิดหรือปิด ใช่หรือไม่ใช่ จริงหรือเท็จ

ในบทเรียนนี้ คุณจะได้เรียนรู้ว่า Python เปรียบเทียบค่าอย่างไร รวมเงื่อนไขอย่างไร และตัดสินอย่างไรว่าอะไรนับเป็น "จริง" หรือ "เท็จ" ทักษะเหล่านี้เป็นพื้นฐานของคำสั่ง if และลูปทุกตัวที่คุณจะเขียนต่อจากนี้

บูลีนใน Python คืออะไร

Python มีชนิดข้อมูลในตัวชื่อ bool ซึ่งมีค่าที่เป็นไปได้แค่สองค่า คือ True และ False สังเกตว่าขึ้นต้นด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ T และ F ซึ่งเป็นเรื่องสำคัญ

การสร้างตัวแปรบูลีน

is_raining = True

has_umbrella = False

print(is_raining) # True

print(has_umbrella) # False

print(type(is_raining)) # <class 'bool'>

ผลลัพธ์

True
False
<class 'bool'>

ตัวแปรบูลีนมักขึ้นต้นด้วย is_, has_ หรือ can_ (แปลว่า "เป็น" "มี" และ "ทำได้") เพื่อให้โค้ดอ่านได้เหมือนประโยคภาษาอังกฤษธรรมดา เช่น is_logged_in หรือ has_permission บอกได้ชัดเจนว่าตัวแปรหมายถึงอะไร

วิธีเปรียบเทียบค่าใน Python

ค่าบูลีนส่วนใหญ่ไม่ได้มาจากการพิมพ์ True หรือ False ลงไปตรง ๆ แต่มาจากการเปรียบเทียบ เมื่อคุณเปรียบเทียบสองค่า Python จะให้ค่าบูลีนกลับมา

ให้คิดว่าตัวดำเนินการเปรียบเทียบเป็นเหมือนกรรมการในรายการประกวด คุณส่งของสองอย่างให้ แล้วกรรมการจะตอบว่า "True" หรือ "False"

ตัวดำเนินการเปรียบเทียบทั้ง 6 ตัว

# Equal to

print(5 == 5) # True

print(5 == 3) # False

# Not equal to

print(5 != 3) # True

print(5 != 5) # False

# Greater than / Less than

print(10 > 5) # True

print(3 < 1) # False

# Greater or equal / Less or equal

print(5 >= 5) # True

print(3 <= 7) # True

ผลลัพธ์

True
False
True
False
True
False
True
True

คุณเก็บผลการเปรียบเทียบไว้ในตัวแปรได้ ซึ่งมีประโยชน์เมื่อต้องการตรวจเงื่อนไขครั้งเดียวแล้วใช้ผลลัพธ์หลายครั้ง

การเก็บผลการเปรียบเทียบ

age = 20

min_age = 18

is_adult = age >= min_age

print(is_adult) # True

temperature = 35

is_hot = temperature > 30

print(is_hot) # True

ผลลัพธ์

True
True

วิธีเปรียบเทียบสตริงใน Python

คุณเปรียบเทียบสตริงได้ด้วย Python จะตรวจทีละตัวอักษรตามลำดับตัวอักษร (ในทางเทคนิคคือลำดับ Unicode) ตัวพิมพ์ใหญ่จะมาก่อนตัวพิมพ์เล็ก

การเปรียบเทียบสตริง

# Equality checks

print("hello" == "hello") # True

print("hello" == "Hello") # False (case matters!)

# Alphabetical ordering

print("apple" < "banana") # True (a comes before b)

print("cat" > "car") # True (t comes after r)

# Case-insensitive comparison

name = "Alice"

print(name.lower() == "alice") # True

ผลลัพธ์

True
False
True
True
True

วิธีใช้ตัวดำเนินการตรรกะ: and, or, not

บางครั้งการเปรียบเทียบครั้งเดียวไม่พอ คุณอาจต้องตรวจว่าคนคนหนึ่งอายุถึงเกณฑ์และมีตั๋ว หรือวันนี้เป็นวันเสาร์หรือวันอาทิตย์ Python มีตัวดำเนินการตรรกะ (logical operator) 3 ตัวสำหรับรวมเงื่อนไข

ตัวดำเนินการ "and"

ตัวดำเนินการ and คืนค่า True ก็ต่อเมื่อทั้งสองฝั่งเป็นจริง ลองนึกถึงประตูที่มีแม่กุญแจสองตัว คุณต้องมีลูกกุญแจครบทั้งสองดอกจึงจะเปิดได้

การใช้ "and"

age = 20

has_ticket = True

# Both must be True

print(age >= 18 and has_ticket) # True

print(age >= 18 and not has_ticket) # False (one is False)

# Real-world example: login check

username_ok = True

password_ok = True

print(username_ok and password_ok) # True - access granted!

ผลลัพธ์

True
False
True

ตัวดำเนินการ "or"

ตัวดำเนินการ or คืนค่า True เมื่ออย่างน้อยหนึ่งฝั่งเป็นจริง ลองนึกถึงประตูที่มีกริ่งสองตัว กดตัวไหนก็มีคนมาเปิดประตูให้

การใช้ "or"

is_weekend = True

is_holiday = False

# At least one must be True

print(is_weekend or is_holiday) # True

print(False or False) # False (neither is True)

# Real-world example: discount eligibility

is_student = False

is_senior = True

gets_discount = is_student or is_senior

print(gets_discount) # True

ผลลัพธ์

True
False
True

ตัวดำเนินการ "not"

ตัวดำเนินการ not กลับค่าบูลีนเป็นค่าตรงข้าม True กลายเป็น False และ False กลายเป็น True เหมือนการกดสวิตช์ไฟ

การใช้ "not"

is_raining = True

print(not is_raining) # False

print(not False) # True

# Useful for "if not" conditions

is_logged_in = False

print(not is_logged_in) # True - means "user is NOT logged in"

ผลลัพธ์

False
True
True

การประเมินค่าแบบลัดวงจร (short-circuit) ใน Python คืออะไร

Python ขี้เกียจอย่างฉลาด เมื่อประเมินค่า and หรือ or มันจะหยุดทันทีที่รู้คำตอบ เรียกว่าการประเมินค่าแบบลัดวงจร (short-circuit evaluation)

กับ and ถ้าค่าแรกเป็น False Python จะไม่ตรวจค่าที่สองเลย เพราะผลลัพธ์เป็น False แน่นอนแล้ว กับ or ถ้าค่าแรกเป็น True ก็จะข้ามค่าที่สอง เพราะผลลัพธ์เป็น True แน่นอนแล้ว

การประเมินค่าแบบลัดวงจรในการใช้งานจริง

# "and" short-circuits on False

print(False and print("This won't run")) # False

# "or" short-circuits on True

print(True or print("This won't run")) # True

# Practical use: safe division

x = 0

# Without short-circuit, this would crash!

result = x != 0 and 10 / x > 2

print(result) # False (never tries 10 / 0)

ผลลัพธ์

False
True
False

ค่า truthy และ falsy ใน Python คืออะไร

ข้อเท็จจริงที่อาจทำให้แปลกใจคือ ใน Python ทุกค่ามี "ความเป็นจริง" (truthiness) ไม่ได้มีแค่ True กับ False ที่นับ แต่ทุกค่าถูกตีความว่าเป็นจริงหรือเท็จได้

ลองคิดแบบนี้: กระเป๋าสตางค์ของคุณว่างเปล่า หรือมีอะไรอยู่ข้างใน สิ่งที่ว่างเปล่าถือเป็น "falsy" (ถือว่าเป็นเท็จ) ส่วนสิ่งที่มีของอยู่ถือเป็น "truthy" (ถือว่าเป็นจริง)

ค่า falsy กับค่า truthy

# Falsy values - these all count as False

print(bool(0)) # False (zero)

print(bool(0.0)) # False (zero float)

print(bool("")) # False (empty string)

print(bool([])) # False (empty list)

print(bool({})) # False (empty dict)

print(bool(None)) # False (None)

# Truthy values - these all count as True

print(bool(1)) # True (any non-zero number)

print(bool(-5)) # True (negative numbers too!)

print(bool("hello")) # True (non-empty string)

print(bool([1, 2])) # True (non-empty list)

ผลลัพธ์

False
False
False
False
False
False
True
True
True
True

ค่า falsy 6 ค่าที่ควรจำ

ค่า falsy 6 ค่านี้คือค่าที่คุณจะเจอบ่อยที่สุด: 0, 0.0, "" (สตริงว่าง), [] (ลิสต์ว่าง), {} (ดิกชันนารีว่าง) และ None กฎฉบับเต็มคือ False, None, ศูนย์ของตัวเลขทุกชนิด และคอลเลกชันว่างทุกแบบ (รวมถึงทูเพิลว่าง () และ set() ด้วย) เป็น falsy ค่าอื่นนอกจากนี้เป็น truthy ทั้งหมด จำค่าเหล่านี้ไว้ เพราะคุณจะได้ใช้ความรู้นี้อยู่ตลอด

วิธีใช้ฟังก์ชัน bool()

ฟังก์ชัน bool() แปลงค่าใดก็ได้เป็นค่าบูลีนที่สอดคล้องกัน และบอกให้รู้ว่า Python มองค่านั้นเป็น truthy หรือ falsy

ใช้ bool() ตรวจค่า

# Converting various values to booleans

print(bool(42)) # True

print(bool(0)) # False

print(bool("Python")) # True

print(bool("")) # False

print(bool(None)) # False

# Useful for checking if something "exists"

user_input = ""

if bool(user_input):

print("Got input!")

else:

print("No input provided") # This runs

ผลลัพธ์

True
False
True
False
False
No input provided

ในทางปฏิบัติ คุณแทบไม่ต้องเรียก bool() เอง Python ตรวจความเป็นจริงของค่าในคำสั่ง if ให้อัตโนมัติ การเขียน if name: ให้ผลเหมือน if bool(name): แต่สั้นกว่า

เยิ่นเย้อ (ไม่จำเป็น)

name = "Alice"
if bool(name) == True:
    print("Name is set")

แบบ Pythonic (กระชับ)

name = "Alice"
if name:
    print("Name is set")

วิธีใช้การเปรียบเทียบแบบต่อกันใน Python

Python มีความสามารถที่น่าสนใจซึ่งภาษาส่วนใหญ่ไม่มี คือคุณเขียนการเปรียบเทียบต่อกันได้ (chained comparison) เหมือนในคณิตศาสตร์ แทนที่จะเขียน x > 1 and x < 10 คุณเขียน 1 < x < 10 ได้เลย

การเปรียบเทียบแบบต่อกัน

age = 25

# Chained comparison (Pythonic)

print(18 <= age <= 65) # True - working age

# Same thing without chaining (longer)

print(age >= 18 and age <= 65) # True

# You can chain more than two

x = 5

print(1 < x < 10 < 100) # True - all comparisons pass

ผลลัพธ์

True
True
True

การเปรียบเทียบแบบต่อกันอ่านได้เหมือนสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ สั้นกว่าและเข้าใจได้ในแวบเดียว ใช้เมื่อไรก็ตามที่ต้องตรวจว่าค่าหนึ่งอยู่ในช่วงที่กำหนดหรือไม่

ข้อผิดพลาดเรื่องบูลีนที่พบบ่อยใน Python

ข้อผิดพลาดที่ 1: ใช้ = แทน ==

นี่คือข้อผิดพลาดเรื่องบูลีนที่มือใหม่ทำบ่อยที่สุด เครื่องหมาย = ตัวเดียวใช้กำหนดค่า (ให้ค่ากับตัวแปร) ส่วน == สองตัวใช้เปรียบเทียบ (ตรวจว่าสองค่าเท่ากันหรือไม่)

บั๊ก: กำหนดค่าแทนการเปรียบเทียบ

score = 100
# A single = tries to assign 50 to score, which is not allowed in an if
# if score = 50:  # SyntaxError!
#     print("You got 50")

วิธีแก้: ใช้ == เพื่อเปรียบเทียบ

score = 100
if score == 50:
    print("You got 50")
else:
    print("Not 50")

ข้อผิดพลาดที่ 2: เปรียบเทียบข้อมูลต่างชนิดกัน

การเปรียบเทียบสตริงกับตัวเลขอาจให้ผลที่คาดไม่ถึง สตริง "5" ไม่เท่ากับตัวเลข 5 เพราะเป็นข้อมูลคนละชนิดกัน

การเปรียบเทียบข้อมูลต่างชนิดกัน

# String vs number - not equal!

print("5" == 5) # False

print("5" != 5) # True

# Convert first, then compare

user_input = "5"

print(int(user_input) == 5) # True

# Be careful with True/False and numbers

print(True == 1) # True (!) - True is actually 1

print(False == 0) # True (!) - False is actually 0

ผลลัพธ์

False
True
True
True
True

แบบฝึกหัด

ตรวจว่าตัวเลขอยู่ในช่วงหรือไม่

เขียนโค้ด

สร้างตัวแปร num ให้มีค่าเป็น 42 ใช้การเปรียบเทียบแบบต่อกันตรวจว่า num อยู่ระหว่าง 1 ถึง 100 (รวม 1 และ 100) หรือไม่ แล้วแสดงผลลัพธ์

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

True

# Create num and check if it's between 1 and 100 (inclusive)

ตรวจความยาวของสตริง

เขียนโค้ด

สร้างตัวแปร word ให้มีค่าเป็น "Python" ตรวจว่าสตริงไม่ว่าง และยาวกว่า 3 ตัวอักษร แล้วแสดงผลลัพธ์

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

True

# Create word and check if it's non-empty AND longer than 3 characters

ทายผลลัพธ์ของตัวดำเนินการตรรกะ

ทายผลลัพธ์

ทายว่าแต่ละบรรทัดจะแสดงอะไรโดยไม่ต้องรันโค้ด จากนั้นรันเพื่อตรวจคำตอบ

โค้ดนี้แสดงผลลัพธ์ของการดำเนินการทางตรรกะ 3 แบบ

print(True and False)

print(True or False)

print(not True)

แก้บั๊กการเปรียบเทียบ

แก้บั๊ก

โค้ดด้านล่างควรตรวจว่า status เท่ากับ "active" หรือไม่ แล้วแสดงผล แต่มีบั๊กอยู่ ให้หาบั๊กแล้วแก้ไข

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

True

status = "active"

result = status = "active"

print(result)

ตรวจปีอธิกสุรทิน

เขียนโค้ด

สร้างตัวแปร year ให้มีค่าเป็น 2024 ปีหนึ่งจะเป็นปีอธิกสุรทิน (leap year) ถ้า

หารด้วย 4 ลงตัว

แต่หารด้วย 100 ไม่ลงตัว

ยกเว้นกรณีที่หารด้วย 400 ลงตัวด้วย

ใช้ตัวดำเนินการหารเอาเศษ % และตัวดำเนินการตรรกะในการตรวจ แล้วแสดงผลลัพธ์

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

True

# Check if 2024 is a leap year

ตรวจความเป็นจริงของค่าด้วย bool()

เขียนโค้ด

ใช้ฟังก์ชัน bool() แสดงความเป็นจริง (truthiness) ของค่าต่อไปนี้ ค่าละบรรทัด เรียงตามลำดับนี้พอดี

1. 0

2. "hello"

3. ""

4. 42

5. None

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง:

False
True
False
True
False

# Print the truthiness of each value using bool()

บูลีนใน Python คืออะไร

วิธีเปรียบเทียบค่าใน Python

วิธีเปรียบเทียบสตริงใน Python

วิธีใช้ตัวดำเนินการตรรกะ: and, or, not

ตัวดำเนินการ "and"

ตัวดำเนินการ "or"

ตัวดำเนินการ "not"

การประเมินค่าแบบลัดวงจร (short-circuit) ใน Python คืออะไร

ค่า truthy และ falsy ใน Python คืออะไร

วิธีใช้ฟังก์ชัน bool()

วิธีใช้การเปรียบเทียบแบบต่อกันใน Python

ข้อผิดพลาดเรื่องบูลีนที่พบบ่อยใน Python

ข้อผิดพลาดที่ 1: ใช้ = แทน ==

ข้อผิดพลาดที่ 2: เปรียบเทียบข้อมูลต่างชนิดกัน

แบบฝึกหัด

บทเรียนที่เกี่ยวข้อง