
【计】 Boolean expression
布尔式 (Boolean Expression)
定义
布尔式是计算机科学与数学中的核心概念,指由布尔变量(真/假、1/0)、逻辑运算符(如与、或、非)及关系运算符(如等于、大于)构成的表达式,其运算结果仅为真(True) 或假(False)。在编程中,布尔式常用于控制流程(如条件语句、循环)和逻辑判断。
数学基础
源于布尔代数(Boolean Algebra),由数学家乔治·布尔(George Boole)提出,以二元逻辑系统(真/假)描述逻辑关系。例如:
(A ∧ B)
表示 "A与B同时为真时结果为真"。(A ∨ B)
表示 "A或B至少一个为真时结果为真"。编程应用
在代码中,布尔式驱动条件分支:
if (age >= 18) and (has_id == True):# 布尔式控制条件判断
print("允许进入")
此处 (age >= 18)
和 (has_id == True)
均为布尔子表达式。
电路实现
在数字电路中,布尔式对应逻辑门组合(如与门、或门),用于构建计算单元。例如:
A · B + C
(与或运算)可转化为电路模块。国际标准术语
ISO/IEC 2382:2015(信息技术术语国际标准)将布尔式定义为:
"由布尔运算符和操作数组成的表达式,其值为真或假。"
(来源:ISO/IEC 2382:2015)
计算机科学权威教材
《计算机科学导论》(Brookshear, J. Glenn)指出:
"布尔表达式是程序决策的基础,决定了代码的执行路径。"
(来源:Brookshear, J. G., & Brylow, D. (2018). Computer Science: An Overview. Pearson.)
编程语言规范
Python官方文档明确布尔表达式为:
"产生布尔值(
True
或False
)的运算式,通常用于if
、while
等控制语句。"(来源:Python Documentation)
WHERE gender = 'M' AND age > 30
为布尔式筛选数据。a > b
)返回布尔值。布尔式作为逻辑计算的基石,贯穿数学抽象、软件工程与硬件实现,是理解现代计算系统的必备概念。
“布尔式”是“布尔表达式”(Boolean expression)的简称,源于数学家乔治·布尔(George Boole)创立的布尔代数体系。它是用逻辑运算符连接布尔变量(取值为“真”或“假”)的数学或编程表达式,主要用于描述逻辑关系。以下是核心要点:
true
/false
、1
/0
)。∧
、&&
,两变量均为真时结果为真。∨
、||
,任一变量为真时结果为真。¬
、!
,对变量取反。布尔式可以转化为代数公式。例如,表达式“A且B或非C”写作: $$ (A land B) lor eg C $$ 对应的真值表可通过枚举变量组合计算最终结果。
if (x > 0 && y < 5)
)。WHERE age > 18 AND status = 'active'
)。"人工智能" AND ("算法" OR "模型")
)。通过布尔代数规则可优化表达式:
(is_rain ∨ is_snow) ∧ temperature < 0
A ∧ (B ∨ C)
构建组合逻辑电路。布尔式的核心价值在于用简洁的逻辑组合描述复杂条件,是计算机科学和电子工程的底层基础之一。
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