16. diel - Podmienky tretíkrát - Ternárny výraz a prepadávací match

V predchádzajúcom cvičení, Riešené úlohy k 15. lekcii Pythonu, sme si precvičili získané skúsenosti z predchádzajúcich lekcií.

V dnešnom tutoriáli Pythonu si predstavíme dve ďalšie konštrukcie, ktoré súvisia s podmienkami. Konkrétne pôjde o ternárne výrazy a prepadávanie v konštrukcii match. Ide o oddychový tutoriál, ktorým túto tému dokončíme.

Ternárny operátor

Často sa nám stáva, že niekde potrebujeme nastaviť dve rôzne hodnoty podľa toho, či platí nejaká podmienka.

Príklad – Výpis pohlavia

Predstavme si, že máme napr. pohlavie používateľa uložené ako bool (muž by bol True) a chceme ho previesť do textu. S doterajšími znalosťami by sme napísali asi takýto kód:

man = True # variable determining gender
gender_name = ""
if man:
    gender_name = "man"
else:
    gender_name = "woman"
print(gender_name)

Výstup programu je samozrejme nasledujúci:

Conditional output:
man

Kód je pomerne rozsiahly na to, že iba prepína medzi dvoma hodnotami. Preto programovacie jazyky často podporujú tzv. ternárny výraz.

Syntax ternárneho výrazu

Pomocou tohto operátora môžeme získať hodnotu podľa platnosti logického výrazu. Zapíšeme ho takto:

first_value if (expression) else second_value

Zátvorka pre vyhodnocovaný výraz nie je nutná, je tu len pre prehľadnosť a lepšiu orientáciu. V praxi sa však takmer nepoužíva.

Najprv začína first_value, určená pre prípad, že výraz je True. Nasleduje samotný výraz podmienky, ktorý je pre prehľadnosť umiestnený do nepovinnej zátvorky, a potom else pre prípad, že podmienka nadobúda hodnotu False. Aké jednoduché! Názov výrazu je odvodený od toho, že má tri časti (prvú hodnotu, podmienku a druhú hodnotu), preto ternárny.

Príklad – Výpis pohlavia pomocou ternárneho výrazu

Poďme si ternárny operátor vyskúšať na príklade s pohlavím:

man = True # variable determining gender
gender_name =  "man" if (man) else "woman"
print(gender_name)

Namiesto dátového typu bool samozrejme môžeme do zátvorky napísať akúkoľvek inú podmienku, napríklad "adult" if (age >= 18) else "child". V prípade jednoduchých výrazov môžeme zátvorku aj vynechať.

Vnáranie ternárnych výrazov

Ternárne operátory je možné teoreticky zanárať do seba a tým reagovať aj na tri a viac hodnôt. Zanáranie však vo väčšine prípadov kód skôr zneprehľadní. Vznikajú totiž dlhé alebo podivne zalomené riadky a nie je na prvý pohľad vidno, ktorá časť sa kedy spustí. Ukážme si, ako by sa pomocou vnorovania ternárnych výrazov vyriešil výpis troch smajlíkov:

smiley = ":)"
mood = "happy" if smiley == ":)" else "sad" if smiley == ":(" else "unknown"

print(mood)

Pre príklad vyššie by bolo oveľa lepšie vytvoriť vlastnú metódu, čo si ale ukážeme až v nadväzujúcom kurze Objektovo orientované programovanie v Pythone.

Konštrukcia match s prepadávaním

S konštrukciou match sme sa už stretli v lekcii Podmienky (vetvenie) druhýkrát – Konštrukcia match v Pythone. Dnes si ukážeme jej ďalšie použitie. Python vie v konštrukcii match využiť jednu zaujímavú variantu, tzv. prepadávanie. Ak potrebujeme vo viacerých blokoch case vykonávať rovnaký kód, stačí ich hodnoty vložiť za seba, oddeliť ich zvislou čiarou | a zapísať pre ne jeden spoločný blok case.

Príklad – Štvrťrok

Predpokladajme, že chceme podľa mesiaca v roku zistiť, ktorý je štvrťrok. Pomocou blokov if a else by príklad vyzeral takto:

month = 2

if 1 <= month <= 3:
    print("It's the first quarter.")
elif 4 <= month <= 6:
    print("It's the second quarter.")
elif 7 <= month <= 9:
    print("It's the third quarter.")
elif 10 <= month <= 12:
    print("It's the fourth quarter.")

Zápis 1 <= month <= 3 zodpovedá použitiu and a je ekvivalentný k "tradičnému" zápisu podmienky month >= 1 and month <= 3. Je kratší a prehľadnejší. V Pythone sa často používa.

Ako ale použiť konštrukciu match v takomto príklade? Možno by nás napadol nasledujúci zápis:

month = 11

match month:
    case 1:
        print("It's the first quarter.")
    case 2:
        print("It's the first quarter.")
    case 3:
        print("It's the first quarter.")
    case 4:
        print("It's the second quarter.")
    case 5:
        print("It's the second quarter.")
    case 6:
        print("It's the second quarter.")
    case 7:
        print("It's the third quarter.")
    case 8:
        print("It's the third quarter.")
    case 9:
        print("It's the third quarter.")
    case 10:
        print("It's the fourth quarter.")
    case 11:
        print("It's the fourth quarter.")
    case 12:
        print("It's the fourth quarter.")

Príklad funguje spoľahlivo, problém však je, že sme si týmto zápisom veľmi nepomohli. Podobnému repetitívnemu kódu by sme sa vždy mali vyhýbať.

Prepadávanie

Skúsme to ešte raz a využime tzv. prepadávanie.

V nasledujúcej ukážke použijeme znak |. Na slovenskej klávesnici píšeme znaky & a | pomocou pravého Alt a klávesov W a C:

Bloky s rovnakým výstupom sa zjednotia pomocou znaku |:

month = 11
match (month):
    case 1 | 2 | 3:
        print("It's the first quarter.")
    case 4 | 5 | 6:
        print("It's the second quarter.")
    case 7 | 8 | 9:
        print("It's the third quarter.")
    case 10 | 11 | 12:
        print("It's the fourth quarter.")

Je to oveľa lepšie ako vypisovať samostatný blok case pre každý z 12 mesiacov, však? Výstup programu potom bude vyzerať takto:

Using match with fallthrough:
It's the fourth quarter.

Tento zápis je už oveľa prehľadnejší. Konštrukcia match má však pridanú hodnotu v prípade, keď nemôžeme použiť väčší/menší a kedy ide o zoznam hodnôt.

Prepadávanie používajte v konštrukcii match iba vtedy, ak máte k nemu dobrý dôvod. Je však dôležité, aby ste ho vedeli čítať, keď naň niekde narazíte.

Zhrnutie lekcie

Ternárny výraz používame na krátke rozhodnutie medzi dvoma hodnotami. Hodí sa hlavne tam, kde podľa jednoduchej podmienky rovno priraďujeme alebo vraciame výslednú hodnotu. Pri vnáraní sa však kód rýchlo stáva neprehľadným. V konštrukcii match môžeme pomocou znaku | spojiť niekoľko konkrétnych hodnôt, ktoré majú vykonať rovnaký blok kódu. Vďaka tomu nemusíme písať rovnaký blok case viackrát.

V budúcej lekcii, Cykly v Pythone druhýkrát - Výraz pass, break a continue, rozšírime naše znalosti cyklov o ďalšie konštrukcie a kľúčové slová pass, break a continue.