Проверка условия включения числа в интервалы

❔Как наиболее ёмко на языке Python записать следующее математическое условие:

 \(x \in (20, 30)\cup [0, 20] \cup (30, 40)\)

Вот наиболее ёмкий и читаемый способ записи этого математического условия на Python:

def check_x(x):
  return any((-100 < x < -20, 0 <= x < 20, 30 < x < 40))

Почему это лучший вариант:

• Ёмкость:  Это очень короткая и лаконичная запись условия.
• Читаемость: Выражение достаточно легко понять, особенно если вы знакомы с функциями any()​ и с тем, как в Python записываются интервалы. Оно напрямую отражает математическое условие.
• Производительность: Python оптимизирован для работы с короткими выражениями.

Полный пример использования:

def check_x(x):
  return any((-100 < x < -20, 0 <= x < 20, 30 < x <= 40))

# Примеры использования:
print(check_x(-50))   # True
print(check_x(10))    # True
print(check_x(35))    # True
print(check_x(-10))   # False
print(check_x(20))    # False
print(check_x(30))    # False
print(check_x(40))    # True
print(check_x(-101))  # False

Альтернативный вариант

(если требуется явное указание всех границ интервалов):

def check_x(x):
  intervals = [(-100, -20, False, False),  # Открытый интервал (-100, -20)
               (0, 20, True, False),     # Полуоткрытый [0, 20)
               (30, 40, False, True)]    # Полуоткрытый (30, 40]
  return any((a < x <= b) if left_closed and right_closed else \
             ((a <= x <=b) if left_closed and not right_closed else \
             ((a < x < b) if not left_closed and not right_closed else\
             (a <=x < b) if not left_closed and right_closed else False))
             for a, b, left_closed, right_closed in intervals )

В этом варианте:

* ​intervals - список кортежей, где каждый кортеж содержит:

  * ​a​: Левая граница интервала.
  * ​b​: Правая граница интервала.
  * ​left_closed​: True​, если левая граница включена (закрытый интервал), False​ иначе (открытый).
  * ​right_closed: True​, если правая граница включена (закрытый интервал), False иначе (открытый).

Этот вариант более гибкий, если вам нужно явно указывать, включены ли границы интервалов. Но он и более громоздкий.

Вывод:

В большинстве случаев первый вариант (с использованием any​ и логических выражений) является лучшим выбором. Он наиболее ёмкий, читаемый и эффективный.  Если нужна гибкость в явном указании включенных/исключенных границ, необходимо использовать альтернативный вариант, но помните о его большей сложности.