ЛОГИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ.

Перейдите на новый рабочий лист. Дайте ему имя "Логика".

ПРИМЕР 1.

Введем в ячейку А1 формулу =7>5. Она вернет значение ИСТИНА. Скопируем содержимое А1 в А2 и исправим в А2 формулу: = 3>5. Эта формула вернет значение ЛОЖЬ. Правые части обеих формул представляют собой высказывания, т.е. утверждения, относительно которых можно заключить, верны они или нет. Арифметические формулы, которые мы изучали в предыдущей работе, высказываниями не являются: они предписывают, как по исходным данным вычислить значение, и вопрос об их истинности или ложности не имеет смысла.

Рассмотрим другой пример. Введем в ячейку А4 число 2, а в ячейку В4 формулу = А4>3. Формула возвращает значение ЛОЖЬ. Введем в А4 число 6. Формула возвращает значение ИСТИНА. В В4 записан предикат, т.е. высказывание с переменными (в данном случае переменная одна). В зависимости от значения переменных предикат может принимать значения ИСТИНА и ЛОЖЬ. В этом примере формула как бы дает ответ на вопрос: "Число (или результат вычислений по формуле), хранящееся в ячейке А4, превышает З?" В зависимости от значения А4 ответ будет ДА (ИСТИНА) или НЕТ (ЛОЖЬ).

Сравнение двух арифметических выражений, содержащих переменные, дает предикат. В формуле = А4>3 ее составные части (А4 и 3) можно считать арифметическими выражениями, только очень простыми. Более сложный пример: = (А4^2-1) > (2*А4+1). В этом выражении скобки можно опустить, потому что арифметические операции имеют более высокий приоритет, чем операции сравнения, но скобки придают формуле наглядность.

Операции сравнения сведем в таблицу:

 

>	>=	<	<=	==	<>
больше	Больше или равно	меньше	Меньше или равно	равно	не равно

 

Обратите внимание, что символ отношения "больше или равно" изображается двумя знаками: > и =. Причина и том, что на клавиатуре нет знака ³.

Высказывание и предикат имеют общее название — логическое выражение. Имеются логические операции, которые позволяют строить сложные логические выражения. Эти операции реализованы в Ехсе1 как функции. Вот перечень логических операций и соответствующих им функций Ехсе1, расположенных в порядке убывания приоритета:

 

Название	Обозначение	Функция Ехсеl
Отрицание	Ø	НЕ
Конъюнкция	Ù(&)	И
Дизъюнкция	Ú	ИЛИ

Здесь можно провести аналогию с арифметическими операторами: отрицанию соответствует унарный минус, конъюнкции — умножение, дизъюнкции — сложение. На самом деле в Ехсе1 приоритет логических операций не имеет значения, так как они реализованы в виде функций.

У логических функций аргументы могут принимать только два значения: ИСТИНА и ЛОЖЬ. Поэтому логические функции можно задать таблицей, где перечислены все возможные значения аргументов и соответствующие им значения функций. Такие таблицы называются таблицами истинности.

Таблица для функции НЕ представлена:

х	НЕ(х)
ЛОЖЬ	ИСТИНА
ИСТИНА	ЛОЖЬ

 

Таблица для функций И и ИЛИ имеет вид:

х	у	И(х;y)	ИЛИ(х;y)
ЛОЖЬ	ЛОЖЬ	ЛОЖЬ	ЛОЖЬ
ЛОЖЬ	ИСТИНА	ЛОЖЬ	ИСТИНА
ИСТИНА	ЛОЖЬ	ЛОЖЬ	ИСТИНА
ИСТИНА	ИСТИНА	ИСТИНА	ИСТИНА

 

Функция НЕ может иметь только один аргумент, а функции И и ИЛИ могут иметь два и более аргументов.

ПРИМЕР 2.

В ячейке А6 (с именем z) записано число. Выяснить, принадлежит ли оно отрезку [2, 5].

Решение. Присвоим ячейке А6 имя z. Введем в А6 число 3.Сначала сконструируем логическое выражение, решающее задачу. z Î [2,5] Û (z ³ 2) Ù (z £ 5). Для того чтобы z принадлежал отрезку [2, 5], нужно, чтобы одновременно были истинны два предиката: z ³ 2 и z £ 5 . В ячейке В6 разместим формулу =И(z>=2;z<=5). В В6 получим значение ИСТИНА. Следует предостеречь от неверного решения: формулы =2<=z<=5. Введите эту формулу в С6 и убедитесь, что она возвращает ЛОЖЬ! Коварство этой, на первый взгляд, такой естественной формулы в том, что Ехсеl ничего не сообщает о ее некорректности.

ПРИМЕР 3.

В ячейке А6 (с именем z) записано число. Выяснить, принадлежит ли оно одному из лучей на числовой оси: (-¥,2) или (5, ¥).

Решение. Сконструируем логическое выражение, решающее задачу: zÎ(-¥, 2) È (5,¥) Û (z<2)Ú(z>5), где значок È обозначает операцию объединения множеств. Для того чтобы z принадлежал хотя бы одному из лучей, нужно, чтобы был истинным хотя бы один из предикатов: z < 2 или z > 5. В ячейке B6 разместим формулу =ИЛИ(z<2;z>5). А6 содержит число 3, поэтому формула возвращает ЛОЖЬ.

Задачу можно было решить иначе с учетом того обстоятельства, что на рабочем листе есть формула проверки принадлежности числа z отрезку [2; 5]. Упомянутые два луча составляют на числовой оси дополнение к этому отрезку. Введем в ячейку Е6 формулу =НЕ(В6). Убедитесь, вводя в ячейку А6 различные числа, что формулы в ячейках D6 и Е6 дают идентичные результаты.

На практике "в чистом виде" логические выражения, как правило, не используются. Логическое выражение служит первым аргументом функции ЕСЛИ:

ЕСЛИ(лог_выражение; значение_если_истина; значе-ние_если_ложь)

 

Во втором аргументе записывается выражение, которое будет вычислено, если лог_выражение возвращает значение ИСТИНА, а в третьем аргументе — выражение, вычисляемое, если лог_выражение возвращает ЛОЖЬ. В языках программирования высокого уровня этой функции соответствует оператор

 

если лог_выражението действие1иначе действие2

 

ПРИМЕР 4.

1. Введем в ячейку В8 формулу, которая возвращает z +1, если z >1, и z в противном случае: = ЕСЛИ(z>1;z+1;z). (В Мастере функций ЕСЛИ находится в категории "Логические", так же как функции И, ИЛИ, НЕ);

2. Если z > 60, то в ячейке В9 выводить сообщение "Превышено пороговое значение", в противном случае выводить z:

=ЕСЛИ(z>60;"Превышено пороговое значение";z)

3. Если z Î [10;25], то возвращать z, если z <10, то возвращать 10, если z > 25, то возвращать 25. Сконструируем выражение (одно из возможных):

если z < 10то 10иначе (если z< 25тоzиначе 25).

Запишем формулу в С9:

=ЕСЛИ( z < 10; 10; ЕСЛИ( z <= 25; z; 25))

5. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ОШИБКИ В ЦЕПОЧКЕ ФОРМУЛ.

На рабочем листе нередко располагаются цепочки формул: результат, возвращаемый одной формулой, является аргументом для другой формулы. Если исходные данные для первой формулы неподходящие, то можно вывести в ячейке текстовое сообщение, но следующая формула может интерпретировать текстовую строку как 0, что не всегда нам подходит. Пусть в ячейку А31 пользователь вводит число, которое не должно быть меньше 10, а в В31 любое число (допустим, 3). Формула в ячейке С31 возводит это число из А31 в квадрат:

= ЕСЛИ(АЗ1>=10;А31^2; "неверное число").

Формула в СЗЗ складывает содержимое В31 и С31:

=СУММ(В31;С31).

Если пользователь введет в А31 число 5, то в СЗЗ появится результат 3. Дело в том, что функция СУММ, вычисляющая сумму чисел, расположенных в блоке ячеек, считает текстовые значения равными 0.

Удобнее, чтобы формула возвращала ошибочное значение #Н/Д (НеДоступно), если исходные данные для формулы неподходящие. Тогда все формулы, использующие этот результат в качестве аргумента, также будут возвращать значение #Н/Д.

Исправить формулу в С31 можно двумя способами: использовать в качестве третьего аргумента функции ЕСЛИ функцию НД() (без аргументов), которая возвращает значение #Н/Д, либо прямо подставить в третий аргумент #Н/Д:

= ЕСЛИ(АЗ1>=10;А31^2; #Н/Д).

Теперь формула в СЗЗ вернет значение #Н/Д. Если же ввести в А31 число 12, то в СЗЗ будет выведено 147.