
【計】 Boolean expression
布爾式 (Boolean Expression)
定義
布爾式是計算機科學與數學中的核心概念,指由布爾變量(真/假、1/0)、邏輯運算符(如與、或、非)及關系運算符(如等于、大于)構成的表達式,其運算結果僅為真(True) 或假(False)。在編程中,布爾式常用于控制流程(如條件語句、循環)和邏輯判斷。
數學基礎
源于布爾代數(Boolean Algebra),由數學家喬治·布爾(George Boole)提出,以二元邏輯系統(真/假)描述邏輯關系。例如:
(A ∧ B)
表示 "A與B同時為真時結果為真"。(A ∨ B)
表示 "A或B至少一個為真時結果為真"。編程應用
在代碼中,布爾式驅動條件分支:
if (age >= 18) and (has_id == True):# 布爾式控制條件判斷
print("允許進入")
此處 (age >= 18)
和 (has_id == True)
均為布爾子表達式。
電路實現
在數字電路中,布爾式對應邏輯門組合(如與門、或門),用于構建計算單元。例如:
A · B + C
(與或運算)可轉化為電路模塊。國際标準術語
ISO/IEC 2382:2015(信息技術術語國際标準)将布爾式定義為:
"由布爾運算符和操作數組成的表達式,其值為真或假。"
(來源:ISO/IEC 2382:2015)
計算機科學權威教材
《計算機科學導論》(Brookshear, J. Glenn)指出:
"布爾表達式是程式決策的基礎,決定了代碼的執行路徑。"
(來源:Brookshear, J. G., & Brylow, D. (2018). Computer Science: An Overview. Pearson.)
編程語言規範
Python官方文檔明确布爾表達式為:
"産生布爾值(
True
或False
)的運算式,通常用于if
、while
等控制語句。"(來源:Python Documentation)
WHERE gender = 'M' AND age > 30
為布爾式篩選數據。a > b
)返回布爾值。布爾式作為邏輯計算的基石,貫穿數學抽象、軟件工程與硬件實現,是理解現代計算系統的必備概念。
“布爾式”是“布爾表達式”(Boolean expression)的簡稱,源于數學家喬治·布爾(George Boole)創立的布爾代數體系。它是用邏輯運算符連接布爾變量(取值為“真”或“假”)的數學或編程表達式,主要用于描述邏輯關系。以下是核心要點:
true
/false
、1
/0
)。∧
、&&
,兩變量均為真時結果為真。∨
、||
,任一變量為真時結果為真。¬
、!
,對變量取反。布爾式可以轉化為代數公式。例如,表達式“A且B或非C”寫作: $$ (A land B) lor eg C $$ 對應的真值表可通過枚舉變量組合計算最終結果。
if (x > 0 && y < 5)
)。WHERE age > 18 AND status = 'active'
)。"人工智能" AND ("算法" OR "模型")
)。通過布爾代數規則可優化表達式:
(is_rain ∨ is_snow) ∧ temperature < 0
A ∧ (B ∨ C)
構建組合邏輯電路。布爾式的核心價值在于用簡潔的邏輯組合描述複雜條件,是計算機科學和電子工程的底層基礎之一。
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