Python- 条件语句if-elif-else

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python之所以能按指令执行程序,是因为每个指令都有逻辑可循,python的沟通逻辑主要也是用的条件判断:明确的让计算机知道,在什么条件下,该去做什么。if语句就是Python常用的条件判断语句,if条件判断主要有三种形式:单向判断(if)、双向判断(if…else…)和多向判断(if…elif…eles…)。

  • Python条件语句是通过一条或多条语句的执行结果(True或者False)来决定执行的代码块
  • Python程序语言指定任何非0和非空(null)值为true,0 或者 null为false。
  • Python 编程中 if 语句用于控制程序的执行,基本形式为:
if 判断条件:
    执行语句……
else:
    执行语句……

其中”判断条件”成立时(非零),则执行后面的语句,而执行内容可以多行,以缩进来区分表示同一范围。

else 为可选语句,当需要在条件不成立时执行内容则可以执行相关语句。

if 语句的判断条件可以用>(大于)、<(小于)、==(等于)、>=(大于等于)、<=(小于等于)来表示其关系。

当判断条件为多个值时,可以使用以下形式:

由于 python 并不支持 switch 语句,所以多个条件判断,只能用 elif 来实现,如果判断需要多个条件需同时判断时,可以使用 or (或),表示两个条件有一个成立时判断条件成功;使用 and (与)时,表示只有两个条件同时成立的情况下,判断条件才成功。

当if有多个条件时可使用括号来区分判断的先后顺序,括号中的判断优先执行,此外 and 和 or 的优先级低于>(大于)、<(小于)等判断符号,即大于和小于在没有括号的情况下会比与或要优先判断。

一、一个简单示例

单向判断(if)举例:

这段代码的意思是给变量weight赋值110,如果变量weight大于等于100,则运行结果输出”要减肥啦”。

双向判断(If…else…)举例:

这段代码的意思是给变量weight赋值99,如果变量weight大于等于100,则运行结果输出”要减肥啦”,如果不满足大于等于100的条件,则执行else语句,输出”太瘦啦”。因为这里weight的值为99,所以输出的结果是太瘦啦。

多向判断(If…elif…else…)举例:

这段代码的意思是给变量weight赋值99,如果变量weight大于等于100,则运行结果输出”要减肥啦”,如果不满足大于等于100的条件,则判断是否满足elif条件(变量weight大于等于90且小于100),如果满足,则输出”继续保持”。这里变量weight值为99,满足elif条件,所以输出的结果是“继续保持” 。

如果我们把上面例子中weight值改为80,则输出运行结果就是“太瘦啦”,因为if…elif…else…语句中if、elif和else三者所代表的条件是互斥的,计算机只要满足if、elif和else三者条件中的其中一个,必然会输出对应条件下的结果,运行结果如下图

下面是一个简短的示例,演示了如何使用if语句来正确地处理特殊情形。假设你有一个汽车列表,并想将其中每辆汽车的名称打印出来。对于大多数汽车,应以首字母大写的方式打印其名称,但对于汽车名“bmw”,应以全大写的方式打印。下面的代码遍历这个列表,并以首字母大写的方式打印其中的汽车名,不过对于“bmw”,则以全大写的方式打印:

这个示例中的循环首先检查当前的汽车名是否是“bmw”,如果是,就以全大写方式打印,否则以首字母大写的方式打印。

这个示例涵盖了很多概念,下面先来介绍可用来在程序中检查条件的测试。

二、条件测试

每条if语句的和核心都是一个值为True或False的表达式,这种表达式称为条件测试。Python根据条件测试的值为True还是False来决定是否执行if语句中的代码。如果条件测试的值为True,Python就执行紧跟在if语句后面的代码;如果为False,Python就忽略这些代码。

1. 检查是否相等

大多数测试将一个变量的当前值同特定值进行比较。最简单的条件测试检查变量的值是否与特定值相等:

首先使用一个等号将car的值设置为’bmw’。接下来,使用两个等号(==)检查car的值是否为’bmw’。这个相等运算符在两边的值相等时返回True,否则返回False。在本例中,两边的值相等,因此Python返回True。

如果变量car的值不是’bmw’,上述测试将返回False:

一个等号是陈述,于是第一行代码可解读为:将变量car的值设置为’audi’。两个等号则是发问,于是第二行的代码可解读为:变量car的值是’bmw’吗?大多数编程语言使用等号的方式与这里演示的相同。

2. 检查是否相等时忽略大小写

在Python中检查是否相等时区分大小写。例如,两个大小写不同的值被视为不相等:

如果大小写很重要,这种行为有其优点。但如果大小写无关紧要,只想检查变量的值,可将变量的值转换为小写,再进行比较:

无论值’AUDI’的大小写如何,上述测试都将返回True,因为该测试不区分大小写。函数lower()不会修改最初赋给变量car的值,因此进行这样的比较时不会影响原来的变量:

在第一行,将首字母的字符串’Audi’赋给变量car。在第二行,获取变量car的值并将其转换为小写,再将结果与字符串’audi’进行比较。这两个字符串相同,因此Python返回True。从最后代码的输出可知,方法lower()并没有影响关联到变量car的值。

网站采用类似的方式让用户输入的数据符合特定的格式。例如,网站可能使用类似的测试来确保用户名是独一无二的,而并非只是与另一个用户名的大小写不同。用户提交新的用户名时,将把它转换为小写,并与所有既有用户名的小写版本进行比较。执行这种检查时,如果已经有用户名’john’(不管大小写如何),则用户提交用户名’John’时将遭到拒绝。

3. 检查是否不相等

要判断两个值是否不等,可结合使用惊叹号和等号(!=),其中的惊叹号表示,其他很多编程语言中也是如此。

下面再使用一条if语句来演示如何使用不等运算符。我们将要要求的披萨配料赋给一个变量,再打印一条消息,指出顾客要求的配料是否是意式小银鱼(anchovies):

将requested_topping的值与’anchovies’进行比较。如果这两个值不相等,Python将返回True,进而执行紧跟在if语句后面的代码;如果相等,Python将返回False,因此不执行紧跟在if语句后面的代码。

因为requested_topping的值不是’anchovies’,所以执行函数调用print()。

你编写的大多数条件表达式检查两个值是否相等,但有时候检查两个值是否不相等的效率更高。

4. 数值比较

检查数值非常简单。例如,下面的代码检查一个人是否是18岁:

还可检查两个数是否不等。例如,下面的代码在提供的答案不正确时打印一条消息:

answer的值(17)不是42,上图的条件得到满足,因此缩进的代码块得以执行。

条件语句中可包含各种数学比较,如小于、小于等于、大于、大于等于:

在if语句中可使用各种数学比较,这让你能够直接检查关心的条件。

5. 检查多个条件

你可能想同时检查多个条件。例如,有时候需要在两个条件都为True时才执行相应的操作,而有时候只要求一个条件为True。在这些情况下,关键字and和or可助你一臂之力。

5.1 使用and检查多个条件

要检查是否两个条件都为True,可使用关键字and将两个条件测试合而为一。如果每个测试都通过了,整个表达式就为True;如果至少一个测试没有通过,整个表达式就位False。

例如,要检查是否两个人都不小于21岁,可使用下面的测试:

首先,定义两个用于存储年龄的变量:age_0和age_1。然后,检查这两个变量是否都大于或等于21。左边的测试通过了,但右边的测试没有通过,因此整个表达式的结果为False。最后,将age_1改为22,这样age_1的值大于21,因此两个测试都通过了,导致整个条件表达式的结果为True。

为改善可读性,可将每个测试分别放在一对圆括号内,但并非必须这样做。如果你使用圆括号,测试将类似于下面这样:

5.2 使用or检查多个条件

关键字or也能够让你检查多个条件,但只要至少一个条件满足,就能通过整个测试。仅当两个测试都没有通过时,通过or的表达式才为False。

下面再次检查两个人的年龄,但检查的条件是至少一个人的年龄不小于21岁:

同样,首先定义两个用于存储年龄的变量。然后对age_0的测试通过了,因此整个表达式的结果为True。接下来,将age_0减小为18。最后,两个测试都没有通过,因此整个表达式的结果为False。

6. 检查特定值是否包含在列表中

有时候,执行操作前必须检查列表是否包含特定的值。例如,结束用户的注册过程前,可能需要检查他提供的用户名是否已包含在用户名列表中。在地图程序中,可能需要检查用户提交的位置是否包含在已知位置列表中。

要判断特定的值是否已包含在列表中,可使用关键字in。下面来看看你可能为披萨店编写的一些代码。这些代码首先创建一个列表,其中包含用户点的披萨配料,然后检查特定的配料是否包含在该列表中。

在条件判断中,关键字in让Python检查列表requested_toppings是否包含’mushrooms’和’pepperoni’。这种技术很有用,让你能够在创建一个列表后,轻松地检查其中是否包含特定的值。

7. 检查特定值是否不包含在列表中

还有些时候,确定特定的值未包含在列表中很重要。在这种情况下,可使用关键字not in。例如,有一个列表,其中包含被禁止在论坛上的发表评论的用户,可以在允许用户提交评论前检查他是否被禁言:

上图的代码行明白易懂:如果user的值未包含在列表banned_users中,Python将返回True,进而执行缩进的代码行。

用户’marie’未包含在列表banned_users中,因此她将看到一条邀请她发表评论的消息。

8. 布尔表达式

随着你对编程的了解越来越深入,将遇到术语布尔表达式,它不过是条件测试的别名。与条件表达式一样,布尔表达式的结果要么为True,要么为False。

布尔值通常用于记录条件,如游戏是否正在运行,或者用户是否可以编辑网站的特定内容:

在跟踪程序状态或程序中重要的条件方面,布尔值提供了一种高效的方式。

三、if语句

理解条件测试后,就可以开始编写if语句了。if语句有很多种,选择使用哪种取决于要测试的条件数。前面讨论条件测试时,列举了多个if语句示例,下面更深入地讨论这个主题。

1. 简单的if语句

最简单的if语句只有一个测试和一个操作:

第一行可包含任何条件测试,而在紧跟在测试后面的缩进代码块中,可执行任何操作。如果条件测试的结果为True,Python就会执行紧跟在if语句后面的代码,否则Python将忽略这些代码。

假设有一个表示某人年龄的变量,而你想知道这个人是否符合投票的年龄,可使用如下代码:

首先,Python检查变量age的值是否大于或等于18。答案是肯定的,因此Python执行后面缩进的函数调用print()。

在if语句中,缩进的作用与在for循环中相同。如果测试通过了,将执行if语句后面所有缩进的代码行,否则将忽略他们。

在紧跟if语句后面的代码块中,可根据需要包含任意数量的代码行。下面在一个人符合投票年龄时再打印一行输出,问他是否登记了:

条件测试通过了,而且两个函数调用print()都缩进了,因此他们都将执行。

如果age的值小于18,这个程序将不会有任何输出。

2. if-else语句

我们经常需要在条件测试通过时执行一个操作,在没有通过时执行另一个操作。在这种情况下,可使用Python提供的if-else语句。if-else语句块类似于简单的if语句,但其中的else语句让你能够指定条件测试未通过时要执行的操作。

下面的代码在一个人符合投票年龄时显示与前面相同的消息,在不符合时显示一条新消息:

如果条件测试通过了,就执行第一组缩进的函数调用print()。如果测试结果为False,就执行else代码块。这次age小于18,条件测试未通过,因此执行else代码块中的代码。

上述代码之所以可行,是因为只存在两种情形:要么符合投票年龄,要么不符合。if-else结构非常适合用于让Python执行两种操作之一的情形。在这样简单的if-else结构中,总是会执行两个操作中的一个。

3. if-elif-else结构

我们经常需要检查超过两个的情形,为此可使用Python提供的if-elif-else结构。Python只执行if-elif-else结构中的一个代码块。它一次检查每个条件测试,直到遇到通过了的条件测试。测试通过后,Python将执行紧跟在它后面的代码,并跳过余下的测试。

在现实世界中,很多情况下需要考虑的情形超过两个。例如,来看一个根据年龄段收费的游乐场:

● 4岁以下免费

● 4~18岁收费100元

● 18岁(含)以上收费150元

如果只使用一条if语句,该如何确定门票价格呢?下面的代码确定一个人所属的年龄段,并打印一条包含门票价格的消息:

if测试检查一个人是否不满4岁。如果是,Python就打印一条合适的消息,并跳过余下测试。elif代码行其实是另一个if测试,仅在前面的测试未通过时才会运行。在这里,我们知道这个人不小于4岁,因为第一个测试未通过。如果这个人未满18岁,Python将打印相应的消息,并跳过else代码块,如果if测试和elif测试都未通过,Python将运行else代码块中的代码。

在本例中,if测试的结果为False,因此不执行其代码块。然而第二个测试的结果为True(12小于18),因此执行其代码块。输出为一个句子,向用户指出门票价格。

只要年龄超过17岁,前两个测试就都不能通过。在这种情况下,将执行else代码块,指出门票价格为150。

为了让代码更简洁,可不再if-elif-else代码块中打印门票价格,而只在其中设置门票价格,并在它后面添加一个简单的函数调用print():

if/elif/else处的代码行像前一个示例那样,根据人的年龄设置变量price的值。在if-elif-else结构中设置price的值后,一条未缩进的函数调用print()会根据这个变量的值打印一条消息,指出门票价格。

这些代码的输出与前一个示例相同,但if-elif-else结构的作用更小:它只确定门票价格,而不是在确定门票价格的同时打印一条消息。除效率更高外,这些修订后的代码还更容易修改:要调整输出消息的内容,只需修改一个而不是三个函数调用print()。

4. 使用多个elif代码块

可根据需要使用任意数量的elif代码块。例如,假设前述游乐场要给中年人打折,可再添加一个条件测试,判断顾客是否符合打折条件。下面假设对于65岁(含)以上的老人,可以50元购买门票。

这些代码大多未变。第二个elif代码块通过检查确定年龄不到65岁后,才将门票设置为50。请注意,在else代码块中,必须将所赋的值改为50,因为仅当年龄超过65岁(含)时,才会执行这个代码块。

5.省略else代码块

Python并不要求if-else结构后面必须有else代码块。在有些情况下,else代码块很有用;而在其他一些情况下,使用一条elif语句来处理特定的情形更清晰:

最后一个elif代码块在顾客超过65岁(含)时,将价格设置为50元。这比使用else代码块更清晰些。经过这样的修改后,每个代码块都仅在通过了相应的测试时才会执行。

else是一条包罗万象的语句,只要不满足任何if或elif中的条件测试,其中的代码就会执行。这可能引入无效甚至恶意的数据。如果知道最终要测试的条件,应考虑使用一个elif代码块来歹意else代码块。这样就可以肯定,仅当满足相应的条件时,代码才会执行。

6. 测试多个条件

if-elif-else结构功能强大,但仅适合用于只有一个条件满足的情况:遇到通过了的测试后,Python就跳过余下的测试。这种行为很好,效率很高,让你能够测试一个特定的条件。

然而,有时候必须检查你关心的所有条件。在这种情况下,应使用一系列不包含elif和else代码块的简单if一句。在可能有多个条件为True且需要在每个条件为True时都采取相应措施时,适合使用这种方法。

下面以披萨店作为示例,如果顾客点了两种配料,就需要确保在其披萨中包含这些配料:

首先创建一个列表,其中包含顾客点的配料。第一条if语句检查顾客是否点了配料蘑菇(mushrooms)。如果点了,就打印一条消息。第二条if语句检查配料辣香肠(pepperoni)的代码也是一个简单的if语句,而不是elif或else语句。因此不管前一个测试是否通过,都将进行这个测试。最后一条if语句检查顾客是否要求多加芝士(extra cheese)。不管前两个测试的结果如何,都会执行这些代码。每当这个程序运行时,都会执行这三个独立的测试。

因为本例检查了每个条件,所以将在披萨中添加蘑菇并多加芝士。

如果像下面这样转而使用if-elif-else结构,代码将不能正常运行,因为有一个测试通过后,就会跳出余下的测试:

第一个测试检查列表中是否包含’mushrooms’。它通过了,因此将在披萨中添加蘑菇。然而。Python将跳过if-elif-else结构中余下的测试,不再检查列表中是否包含’pepperoni’和’extra cheese’。结果是,将添加顾客点的第一种配料,但不会添加其他配料。

总之,如果只想执行一个代码块,就使用if-elif-else结构;如果要执行多个代码块,就使用一系列独立的if语句。

四、使用if语句处理列表

通过结合使用if语句和列表,可完成一些有趣的任务:对列表中特定的值做特殊处理;高效地管理不断变化的情形,如餐馆是否还有特定的食材;证明代码在各种情形下都将按预期那样运行。

1. 检查特殊元素

开头通过一个简单示例演示了如何处理特殊值’bmw’——它需要采用不同的格式进行打印。现在你对条件测试和if语句有了大致的认识,下面就来进一步研究如何检查列表中的特殊值,并对其做合适的处理。

继续使用前面的披萨店示例。这家披萨店在制作披萨时,每添加一种配料都打印一条消息。通过创建一个列表,在其中包含顾客点的配料,并使用一个循环来指出添加到披萨中的配料,能以极高的效率编写这样的代码:

输出很简单,因为上述代码不过是一个简单的for循环。

然而,如果披萨店的青椒用完了,该如何处理呢?为妥善地处理这种情况,可在for循环中包含一条if语句:

这里在披萨张添加每种配料前都进行检查。if语句的代码检查顾客是否点了青椒。如果是,就显示一条消息,指出不能点青椒的原因。else代码块确保其他配料都将添加到披萨中。

输出表明,已经妥善地处理了顾客点的每种配料。

2. 确定列表不是空的

到目前为止,我们对于处理的每个列表都做了一个简单的假设——假设它们都至少包含一个元素。因为马上就要让用户来提供存储在列表中的信息,所以不能再假设循环运行时列表不是空的。有鉴于此,在运行for循环前确定列表是否为空很重要。

下面在制作披萨前检查顾客点的配料列表是否为空。如果列表为空,就向顾客确认是否要点原味披萨;如果列表不为空,就像前面的示例那样制作披萨:

首先创建一个空列表,其中不包含任何配料。if语句进行简单的检查,而不是直接执行for循环。在if语句中将列表名用作条件表达式时,Python将在列表至少包含一个元素时返回True,并在列表为空时返回False。如果requested_toppings不为空,就运行与前一个示例相同的for循环;否则,就打印一条消息,询问顾客是否确实要点不加任何配料的原味披萨。

在这里,这个列表为空,因此输出询问顾客是否确实要点原味披萨。

如果这个列表不为空,输出将显示在披萨中添加的各种配料。

3. 使用多个列表

顾客的要求往往五花八门,在披萨配料方面尤其如此。如果顾客要在披萨中添加炸薯条,该怎么办呢?可使用列表和if语句来确定能否满足顾客的要求。

来看看制作披萨前如何拒绝怪异的配料要求。下面的示例定义了两个列表,其中第一个列表包含披萨店功能供应的配料,而第二个列表包含顾客点的配料。这次对于requested_toppings中的每个元素,都检查它是否是披萨店供应的配料,再决定是否在披萨中添加它:

首先定义了一个列表,其中包含披萨店供应的配料。请注意,如果披萨店供应的配料是固定的,也可使用一个元组来存储它们。接着又创建了一个列表,其中包含顾客点的配料。请注意那个不同寻常的配料——’fresh fries’。然后遍历顾客点的配料列表。在这个循环中,对于顾客点的每种配料,都检查它是否包含在供应的配料列表中。如果答案是肯定的,就将其加入披萨中,否则将圆形else代码块:打印一条消息,告诉顾客不供应这种配料。

这些代码的输出整洁而翔实。

五、 设置if语句的格式

本章的每个示例都展示了了良好的格式设置习惯。在条件测试的格式设置方面,PEP8提供的唯一建议是,在诸如==、>=和<=等比较运算符两边各添加一个空格。例如:

要比

更好。

这样的空格空格不会影响Python对代码的解读,而只是让代码阅读起来更容易。

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