if文にカッコをつけると結果が異なる

Question

下記にif文が２つありますが、カッコの有無で真偽が異なります。
chatgptに質問しましたが、納得のいく回答が得られませんでしたので、質問いたしました。
ご存知の方おられましたら、ご教示お願いいたします。

menu = "abd"
if "a" in menu or "b" in menu or "c" in menu and "d" not in menu:
    print(location(), "true")
else:
    print(location(), "false")

menu = "abd"
if ("a" in menu or "b" in menu or "c" in menu) and "d" not in menu:
    print(location(), "true")
else:
    print(location(), "false")

2023.04.21 18:35 /Users/test.py:123 [1] <module> true
2023.04.21 18:35 /Users/test.py:131 [2] <module> false

以下ChatGPTの回答です。
and演算子の方がor演算子よりも優先順位が高いため、and演算子の評価が先に行われます。

1. 括弧で囲まれた部分
2. not
3. and
4. or

したがって、以下のように評価されます。

1. "a" in menu を評価する。
2. "b" in menu を評価する。
3. "c" in menu を評価する。
4. 3と"d" not in menuをand演算子で評価する。

1〜4の結果をor演算子でつなげた結果を求める。
つまり、"4" not in menuの評価は3とand演算子でまとめて行われます。
Pythonではor演算子は左から右に評価され、左辺がTrueの場合は右辺の評価を行いません。

Comments

[maisumakun]

> chatgptに質問しましたが、納得のいく回答が得られませんでしたので

この回答をご提示ください。同じ回答となる可能性もあります。

[fuku-chann]

and演算子の方がor演算子よりも優先順位が高いため、and演算子の評価が先に行われます。
1. 括弧で囲まれた部分
2. not
3. and
4. or

したがって、以下のように評価されます。

1. "a" in menu を評価する。
2. "b" in menu を評価する。
3. "c" in menu を評価する。
4. 3と"d" not in menuをand演算子で評価する。
1〜4の結果をor演算子でつなげた結果を求める。
つまり、"4" not in menuの評価は3とand演算子でまとめて行われます。
Pythonではor演算子は左から右に評価され、左辺がTrueの場合は右辺の評価を行いません。

[fuku-chann]

上記の説明から、and "d" not in menuが４番目に計算されている、というところが理解できません。

[TakaiY]

ここは、質問に対するコメントを書くところですので、コメントへの回答は質問を編集して追記/変更したほうがいいですよ。

[fuku-chann]

質問文修正いたしました。

Answer 1

上記の説明から、and "d" not in menuが４番目に計算されている、というところが理解できません。

カッコを付けない場合、"a" in menu or "b" in menu or ("c" in menu and "d" not in menu)と解釈されている、ということです。

Comments

[fuku-chann]

ご回答ありがとうございます。
カッコをつけない場合の正しい優先順位は、以下になりますでしょうか？
1. "d" not in menuを評価する。
2. "c" in menu を評価する。
3. "a" in menu を評価する。
4. "b" in menu を評価する。

[maisumakun]

他の方のコメントにもありますが、「評価の順序」と「結合の優先順位」は別物です。

Answer 2

1 + 2 + 4 * 0 と (1 + 2 + 4) * 0 の結果が変わることは理解できますか?

---

1 + 2 + 4 * 0 は、かけ算が結合の優先度が高いので 1 + 2 + (4 * 0) と解釈されます。

評価順は

1. 1 + 2 → 3
2. 4 * 0 → 0
3. 3 * 0 → 0

で結果は0です。

(1 + 2 + 4) * 0 の評価順は

1. 1 + 2 → 3
2. 3 + 4 → 7
3. 7 * 0 → 0

です。

以上を踏まえて質問の式を見てください。
これでわかれば今は十分だと思います。

---

補遺

結合の優先度 と 評価の順番 を混ぜて考えては駄目です。
括弧は、結合の優先度を変えるのであって、評価の順番を変えたりはしません。

"a" in menu or "b" in menu or "c" in menu and "d" not in menu の評価順は

1. "a" in menu を評価して True
2. True or "b" in menu は左側がTrueなので "b" in menu を評価しないで True
3. True or "c" in menu and "d" not in menu はorの左側がTrueなので"c" in menu and "d" not in menuを評価しないで True

です。

("a" in menu or "b" in menu or "c" in menu) and "d" not in menu の評価順は、

1. "a" in menu を評価して True
2. True or "b" in menu は左側がTrueなので "b" in menu を評価しないで True
3. True or "c" in menu は左側がTrueなので "c" in menu を評価しないで True
4. "d" not in menuを評価して False
5. True and False を評価してFalse

です。

https://docs.python.org/ja/3/reference/expressions.html#boolean-operations

Comments

[fuku-chann]

詳細にご説明いただき大変感謝いたします。
僭越ながらエンジニアとして一つレベルが上がりました。
大変ありがとうございました。

Answer 3

pythonの演算子の順序はドキュメントの以下の場所にあります。
https://docs.python.org/3/reference/expressions.html?highlight=operator%20priority#operator-precedence

表現がどのように評価されるのかは、優先順位の差があるところを()でくくるとわかりやすいです。算術演算と同じです。

はじめの表現をくくってみましょう。

"a" in menu or "b" in menu or "c" in menu and "d" not in menu

まずは、and/orよりinの方が強いので、inとnot inはくくれます。

 ("a" in menu) or ("b" in menu) or ("c" in menu) and ("d" not in menu)

次の順位を見ると、()の間は or, or, and となっていて、and の方が強いので、and をくくることになります。

 ("a" in menu) or ("b" in menu) or (("c" in menu) and ("d" not in menu))

あとは同じ順序のものしか並んでいないので、かっこの中、左、の順に評価します。

さて、これと、2番目の式を比べてみましょう。

(("a" in menu) or ("b" in menu) or ("c" in menu)) and ("d" not in menu)

大きな違いは、最初の式では同列に並んでいた、or と and が、orの並びを()でくくられていることで分離され、順序が変っているところです。
順序が変れば評価の結果も変ります。

Comments

[fuku-chann]

ご回答ありがとうございます。
理解できてきました。
and と orを一文にする場合、複雑になる感じですね。
慣れれば問題ないレベルかもですが、通常どのように運用されているのでしょうか？

[TakaiY]

- 誤解などを避けるために不要であってもかっこでくくる、
- 長くなるようであれば複数に分け、出た部分判定に意図のある名前を付ける。 「成人」「肥満気味」など。
などはしますね。