【Python入門】論理演算と反復｜反復処理の基本を知る

Python基礎として、「論理演算」や「反復」というものがあります。

Pythonを使用する上で、欠かせない必須項目の１つです。

本記事では、そんなPython基礎となる論理演算と反復について、具体例を挙げながら詳しくご説明します。

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論理演算

論理演算とは、複数の比較演算子を組み合わせた記述のことです。

Pythonで使用できる３種類の論理演算子は、以下のとおりです。

• and 演算子
• or 演算子
• not 演算子

順番にご説明します。

and 演算子

and 演算子は、指定された値が両方ともTrueの場合、Trueを返す演算子です。

一方で、いずれかがFalseであれば、Falseを返します。

andのように、入力がTrueのときのみ、結果がTrueになる論理演算を論理積と言います。

具体例を以下に載せます。

#input
A=70
B=45

if (40 <= A) and (40 <= B):
    print("合格")
else:
    print("不合格")

#output
合格

上例のように、AとBが両方とも40以上（True）の場合、「合格」（True）になります。

一方でBが40未満（False）の場合、以下のようにFalseとなります。

#input
A=70
B=35

if (40 <= A) and (40 <= B):
    print("合格")
else:
    print("不合格")

#output
不合格

or 演算子

or 演算子は、指定された値のどちらか一方、あるいは両方がTrueの場合、Trueを返す演算子です。

一方で、両方がFalseであれば、Falseを返します。

orのように、入力がTrueのときのみ、結果がTrueになる論理演算を論理和と言います。

以下に例を載せます。

#input
A=70
B=45

if (40 > A) or (40 > B):
    print("不合格")
else:
    print("合格")

#output
合格

AとBが両方とも40以上（False）の場合、「合格」（False）になります。

一方でBが40未満（True）の場合、以下のようにTrueとなります。

#input
A=70
B=35

if (40 > A) or (40 > B):
    print("不合格")
else:
    print("合格")

#output
不合格

not 演算子

not 演算子は、指定された値を反転し、値がTrueの場合、Falseを返し、Falseの場合、Trueを返す演算子です。

notのように、入力値を反転した値が返される論理演算を、否定とも言います。

具体例を以下に載せます。

#input
A=70

if not (40 > A):
    print("合格")
else:
    print("不合格")

#output
合格

Aが40以上（False）の場合、「合格」（True）になります。

一方でAが40未満（True）の場合、以下のようにFalseとなります。

#input
A=20

if not (40 > A):
    print("合格")
else:
    print("不合格")

#output
不合格

反復

反復（ループ）は、決まった条件が満たされている間は、同じことを繰り返す（ループする）という処理です。

Pythonで使用する文ごとに、以下ご説明します。

while文

Pythonでの反復処理の記述は、while文で行います。

while文は、決められた条件式が満たされている間（結果がTrueである間）は、処理を繰り返します。

以下に例を載せます。

#input
number = ""

while number != "100":
    number = input("input number:")
    print(number,"is not 100!")

print("Number is correct.")

input number:50

#output
50 is not 100!

input number:75

#output
75 is not 100!

input number:100

#output
Number is correct.

上のプログラムは、入力値が「100」でない間（結果がTrueである間）、ループする反復プログラムです。

「100」を入力する（結果がFalseになる）ことで、終了する処理になっています。

break文

上記ご説明したwhile文の終了条件は、結果がFalseになることでした。

つまり、Falseになるまで、永遠にループし続ける処理になっています。

そこで、ループの途中で抜け出すために使用するのがbreak文です。

たとえば、以下のプログラムについて、考えてみます。

#input
i = 1

while i <=3:
    text = input("input number:")
    number = int(text)
    print(i,"回目（あと",3-i,"回）：",number*number)
    i = i + 1

print("終了")

input number:1

#output
1 回目（あと 2 回）： 1

input number:2

#output
2 回目（あと 1 回）： 4

input number:3

#output
3 回目（あと 0 回）： 9
終了

変数iが3になるまで、入力値の2乗を出力するというプログラムです。

変数に1を加える「i = i + 1」を忘れると、無限ループしてしまいますので、注意しましょう。

上記プログラムについて、break文を使用してみます。

#input
i = 1

while i <=3:
    text = input("input number:")

    if text >= "30":
        print("中断")
        break

    number = int(text)
    print(i,"回目（あと",3-i,"回）：",number*number)
    i = i + 1

print("終了")

input number:10

#output
1 回目（あと 2 回）： 100

input number:20

#output
2 回目（あと 1 回）： 400

input number:30

#output
中断
終了

入力した文字列が30以上であれば、break文を実行するプログラムです。

ループが中断したことにより、while文から脱出して、print(“終了”)も実行されます。

continue文

break文は、ループを途中で中断する処理でした。

ループを中断するのではなく、最初からやり直したい場合に使用するのが、continue文です。

以下の例について、ご説明します。

#input
i = 0

while i <= 25:
    i = i + 1

    if (i % 5) != 0:
        continue

    print(i, "is a multiple of 5.")

#output
5 is a multiple of 5.
10 is a multiple of 5.
15 is a multiple of 5.
20 is a multiple of 5.
25 is a multiple of 5.

i = 0から1ずつ増加していき、continue文によって、iが5の倍数でない場合にはループの先頭に戻るようなプログラムになっています。

結果として、5の倍数のみ出力されていることがわかるかと思います。

まとめ

この記事では、Python基礎となる論理演算と反復について、ご説明しました。

本記事の具体例を参考に、トライいただければ幸いです。

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