論理演算:ANDは「両方とも」、ORは「どちらかが」
論理演算は、条件が成り立つ(真・1)か成り立たない(偽・0)かを組み合わせる計算です。AND(かつ)は両方が真のときだけ真、OR(または)はどちらか一方でも真なら真、NOT(否定)は真と偽を入れかえます。すべての組み合わせを並べた表を真理値表といい、検索の絞りこみやプログラムの条件はこの考え方で動いています。
このページで学べること
- 真(1)と偽(0)で考える意味がわかる
- AND・OR・NOTの違いを説明できる
- 真理値表を読める・作れる
- 検索や条件式に応用できる
前提知識
3つの基本演算と真理値表
- AND(論理積・かつ):両方が1のときだけ1
- OR(論理和・または):どちらかが1なら1(両方1でも1)
- NOT(否定・でない):1を0に、0を1にする
真理値表で確かめます。A と B が取る値は 0 か 1 の2通りずつなので、組み合わせは4通りです。
| A | B | A AND B | A OR B | A XOR B |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
XOR(排他的論理和)は「どちらか一方だけが1のとき1」。日常語の「AかBのどちらか」に近いのは、じつは OR ではなく XOR です。
AND = 両方成り立つ / OR = 少なくとも一方成り立つ / NOT = 逆にする「コーヒーまたは紅茶をお選びください」と言われて両方もらえると思う人はいません。日常語の「または」は、ふつうどちらか一方だけを意味します。
ところが論理演算の OR は、両方が真のときも真です(1 OR 1 = 1)。日常語の「どちらか一方だけ」にあたるのは、じつは XOR(排他的論理和)のほう。この食いちがいが、検索の絞りこみやプログラムの条件でよく事故を起こします。「AまたはB」と書いたつもりが両方あてはまるものまで拾ってしまうのは、このためです。
図でイメージする(重なりで考える)
例題(くわしい手順)
例題1:AND で条件を判定する
「テストが80点以上」かつ「提出物を出している」生徒に賞を出します。A を「80点以上」、B を「提出物あり」とすると、条件は A AND B です。90点だが提出物を出していない生徒はどうなりますか。
- それぞれを判定:90点なので A=1(真)。提出物なしなので B=0(偽)。
- AND を適用:1 AND 0 = 0。
- 結論:条件を満たさないので賞は出ない。
- 確かめる:1 AND 0 = 0、1 OR 0 = 1。真理値表の3行目と一致します。
もし条件が OR(どちらかを満たせばよい)だったら、1 OR 0 = 1 で賞が出ます。AND か OR かで結果が正反対になるため、条件の読み取りは慎重に行います。
例題2:NOT を組み合わせた条件
A = 1、B = 0 のとき、A AND (NOT B) の結果はいくつですか。
- かっこの中を先に:NOT B は B の逆なので、B = 0 → NOT B = 1。
- AND を適用:A = 1 と NOT B = 1 で、両方1なので答えは 1。
- 意味で確かめる:「A が成り立ち、かつ B が成り立たない」という条件です。A = 1・B = 0 はまさにその状態なので、1(真)で合っています。
- ほかの場合も見る:B = 1 なら NOT B = 0 になり、1 AND 0 = 0。条件は成り立ちません。
論理式もかっこの中が先です。四則計算と同じで、NOT → AND → OR の順に強さが決まっています。迷ったらかっこを付けて、意図をはっきりさせます。
ANDとORの違い
| 演算 | 日本語 | 真になる条件 | 検索での効果 |
|---|---|---|---|
| AND | かつ | 両方とも真 | 結果が減る(絞りこみ) |
| OR | または | 少なくとも一方が真 | 結果が増える(幅を広げる) |
| NOT | でない | もとが偽のとき | 特定の語を除く |
検索で「東京 AND 天気」は両方を含むページ、「東京 OR 大阪」はどちらかを含むページが対象になります。
よくある間違い
OR は両方が真でも真です。「一方だけ」を表したいときは XOR を使います(1 XOR 1 = 0)。
AND を OR にすると、本来は対象外のデータまで通ってしまいます。「かつ」なのか「または」なのかを、必ず日本語で読み直しましょう。
NOT(A AND B) と (NOT A) AND (NOT B) は別の意味です。前者は「両方そろっていない」、後者は「どちらも成り立たない」。かっこの位置で結果が変わります。
練習問題
まず自分で解いてから解説を開きましょう。
1 AND 0 の結果はいくつですか。
解答・解説を見る
1 OR 0 の結果はいくつですか。
解答・解説を見る
答え:1
OR はどちらかが1なら1です。
OR は「どちらか一方でも1なら1」。AND(両方1なら1)と混同すると0になってしまいます。真理値表で確かめましょう。
つまずいたら → 「OR はどちらかが1なら1」(本ページ 3つの基本演算と真理値表)に戻りましょう。
A=1、B=0 のとき、A AND (NOT B) の結果はいくつですか。
解答・解説を見る
答え:1
NOT B = NOT 0 = 1。よって A AND 1 = 1 AND 1 = 1 です。かっこの中を先に計算します。
つまずいたら → 「かっこの中(NOT)を先に計算する」(本ページ 例題2)に戻りましょう。
A と B の組み合わせ4通りのうち、A OR B が1になるのは何通りですか。
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答え:3通り
(0,1)(1,0)(1,1) の3通りです。0になるのは両方0の1通りだけ。AND なら逆に1になるのは1通りです。
つまずいたら → 「OR が0になるのは両方0のときだけ」(本ページ 3つの基本演算と真理値表)に戻りましょう。
よくある質問
Q. 論理演算とは何ですか?
条件が成り立つ(1)か成り立たない(0)かを組み合わせる計算です。AND(両方)、OR(どちらか)、NOT(逆にする)が基本で、コンピュータの回路やプログラムの条件判定に使われます。
Q. ANDとORの違いは何ですか?
ANDは両方の条件が成り立つときだけ真になり、結果が絞りこまれます。ORはどちらか一方でも成り立てば真になり、結果が広がります。
Q. XORとは何ですか?
排他的論理和で、「どちらか一方だけが1のとき1」になる演算です。1 XOR 1 は0になります。日常語の「AかBのどちらか」に近い意味です。
Q. 検索で AND と OR を使うとどうなりますか?
AND は条件を足すほど結果が減り、OR は増えます。「東京 AND 天気」は両方を含むページだけ、「東京 OR 天気」はどちらかを含むページすべてです。
次に学ぶ内容
高等学校「情報I」および基本的なIT知識の範囲を参照し、オリジナルに作成(実在試験問題の転載はありません)。正確性は編集方針にそって確認しています。