[Python] 論理演算子をif文で使う

Pythonでは、論理演算子を用いて複数の条件を組み合わせてif文を作成することができます。

主な論理演算子には、and、or、notがあります。

andはすべての条件が真の場合に真を返し、orは少なくとも一つの条件が真の場合に真を返します。

notは条件の真偽を反転させます。

これらを組み合わせることで、複雑な条件分岐を簡潔に記述することが可能です。

論理演算子を使ったif文の実例

Pythonのif文では、論理演算子を使用して複数の条件を組み合わせることができます。

ここでは、and、or、notの各演算子を使った条件分岐の実例を紹介します。

and演算子を使った条件分岐

複数条件の同時成立

and演算子は、複数の条件がすべて成立する場合にのみ、Trueを返します。

以下の例では、変数ageとincomeの両方が条件を満たす場合にメッセージを表示します。

age = 30
income = 50000
if age > 25 and income > 40000:
    print("条件を満たしています。")

条件を満たしています。

この例では、ageが25より大きく、かつincomeが40000より大きい場合にメッセージが表示されます。

ネストされたif文との組み合わせ

and演算子はネストされたif文と組み合わせることで、より複雑な条件を表現できます。

age = 30
income = 50000
is_employed = True
if age > 25:
    if income > 40000 and is_employed:
        print("すべての条件を満たしています。")

すべての条件を満たしています。

この例では、ageが25より大きく、incomeが40000より大きく、かつis_employedがTrueである場合にメッセージが表示されます。

or演算子を使った条件分岐

いずれかの条件の成立

or演算子は、いずれかの条件が成立すればTrueを返します。

以下の例では、ageまたはincomeのいずれかが条件を満たす場合にメッセージを表示します。

age = 20
income = 50000
if age > 25 or income > 40000:
    print("いずれかの条件を満たしています。")

いずれかの条件を満たしています。

この例では、ageが25より大きいか、またはincomeが40000より大きい場合にメッセージが表示されます。

複数のor条件の組み合わせ

複数のor条件を組み合わせることで、さらに柔軟な条件分岐が可能です。

age = 20
income = 30000
is_student = True
if age > 25 or income > 40000 or is_student:
    print("いずれかの条件を満たしています。")

いずれかの条件を満たしています。

この例では、ageが25より大きい、incomeが40000より大きい、またはis_studentがTrueである場合にメッセージが表示されます。

not演算子を使った条件分岐

条件の否定

not演算子は、条件を否定します。

以下の例では、is_studentがFalseの場合にメッセージを表示します。

is_student = False
if not is_student:
    print("学生ではありません。")

学生ではありません。

この例では、is_studentがFalseである場合にメッセージが表示されます。

not演算子と他の論理演算子の組み合わせ

not演算子は、他の論理演算子と組み合わせることで、より複雑な条件を表現できます。

age = 30
income = 50000
is_student = False
if not is_student and (age > 25 or income > 40000):
    print("学生ではなく、いずれかの条件を満たしています。")

学生ではなく、いずれかの条件を満たしています。

この例では、is_studentがFalseであり、かつageが25より大きいか、またはincomeが40000より大きい場合にメッセージが表示されます。

論理演算子とif文の応用例

論理演算子を使ったif文は、さまざまな場面で応用が可能です。

ここでは、いくつかの具体的な応用例を紹介します。

複雑な条件分岐の実装

複雑な条件分岐を実装する際には、論理演算子を組み合わせて条件を整理することが重要です。

以下の例では、複数の条件を組み合わせて、特定の条件を満たす場合にメッセージを表示します。

age = 30
income = 50000
is_employed = True
has_degree = True
if (age > 25 and income > 40000) or (is_employed and has_degree):
    print("条件を満たしています。")

この例では、ageが25より大きくincomeが40000より大きい、またはis_employedとhas_degreeの両方がTrueである場合にメッセージが表示されます。

ユーザー入力の検証

ユーザーからの入力を検証する際にも、論理演算子を活用できます。

以下の例では、ユーザーが入力した年齢と収入が有効な範囲内にあるかを確認します。

age = int(input("年齢を入力してください: "))
income = int(input("収入を入力してください: "))
if age >= 18 and age <= 65 and income >= 0:
    print("入力が有効です。")
else:
    print("入力が無効です。")

この例では、年齢が18歳以上65歳以下であり、収入が0以上である場合に「入力が有効です」と表示されます。

データフィルタリング

データのフィルタリングにも論理演算子を使用できます。

以下の例では、リスト内のデータを特定の条件に基づいてフィルタリングします。

data = [
    {"name": "Alice", "age": 30, "income": 50000},
    {"name": "Bob", "age": 20, "income": 30000},
    {"name": "Charlie", "age": 25, "income": 40000}
]
filtered_data = [person for person in data if person["age"] > 25 and person["income"] > 40000]
print(filtered_data)

この例では、年齢が25歳以上で収入が40000以上の人々をフィルタリングし、結果を表示します。

エラーハンドリング

エラーハンドリングにおいても、論理演算子を使って条件をチェックすることができます。

以下の例では、入力が有効でない場合にエラーメッセージを表示します。

def validate_input(age, income):
    if not (isinstance(age, int) and isinstance(income, int)):
        print("エラー: 年齢と収入は整数でなければなりません。")
    elif age < 0 or income < 0:
        print("エラー: 年齢と収入は0以上でなければなりません。")
    else:
        print("入力が有効です。")
validate_input(30, 50000)
validate_input("30", 50000)

この例では、年齢と収入が整数であり、かつ0以上であるかをチェックし、条件を満たさない場合にエラーメッセージを表示します。

ゲームロジックの実装

ゲームロジックの実装においても、論理演算子は重要な役割を果たします。

以下の例では、プレイヤーの状態に基づいてゲームの進行を制御します。

player_health = 100
player_mana = 50
enemy_nearby = True
if player_health > 0 and (player_mana > 0 or not enemy_nearby):
    print("プレイヤーは行動できます。")
else:
    print("プレイヤーは行動できません。")

この例では、プレイヤーの体力が0より大きく、かつマナが0より大きいか敵が近くにいない場合に「プレイヤーは行動できます」と表示されます。

まとめ

論理演算子は、Pythonのif文で複雑な条件分岐を実現するための強力なツールです。

この記事では、論理演算子の基本的な使い方から応用例までを紹介しました。

これらの知識を活用して、より効率的で読みやすいコードを書くことを目指しましょう。

今後は、実際のプロジェクトで論理演算子を活用し、条件分岐の実装を試してみてください。