和其它编程语言一样,按照执行流程划分,Python 程序也可分为 3 大结构,即顺序结构、选择(分支)结构和循环结构:
Python 顺序结构就是让程序按照从头到尾的顺序依次执行每一条 Python 代码,不重复执行任何代码,也不跳过任何代码。
Python 选择结构也称分支结构,就是让程序“拐弯”,有选择性的执行代码;换句话说,可以跳过没用的代码,只执行有用的代码。
Python 循环结构就是让程序“杀个回马枪”,不断地重复执行同一段代码。
之前我们看到的代码都是顺序执行的,也就是先执行第1条语句,然后是第2条、第3条……一直到最后一条语句,这称为顺序结构。
但是对于很多情况,顺序结构的代码是远远不够的,比如一个程序限制了只能成年人使用,儿童因为年龄不够,没有权限使用。这时候程序就需要做出判断,看用户是否是成年人,并给出提示。
在 python 中,可以使用 if else 语句对条件进行判断,然后根据不同的结果执行不同的代码,这称为选择结构或者分支结构。
Python 中的 if else 语句可以细分为三种形式,分别是 if 语句、if else 语句和 if elif else 语句,它们的语法和执行流程如下图所示。
以上三种形式中,第二种和第三种形式是相通的,如果第三种形式中的 elif 块不出现,就变成了第二种形式。另外,elif 和 else 都不能单独使用,必须和 if 一起出现,并且要正确配对。
对语法格式的说明:
“表达式”可以是一个单一的值或者变量,也可以是由运算符组成的复杂语句,形式不限,只要它能得到一个值就行。不管“表达式”的结果是什么类型,if else 都能判断它是否成立(真或者假)。
“代码块”由相同缩进量的若干条语句组成。
if、elif、else 语句的最后都有冒号 : ,不要忘记。
一旦某个表达式成立,Python 就会执行它后面对应的代码块;如果所有表达式都不成立,那就执行 else 后面的代码块;如果没有 else 部分,那就什么也不执行。
执行过程最简单的就是第一种形式——只有一个 if 部分。如果表达式成立(真),就执行后面的代码块;如果表达式不成立(假),就什么也不执行。
对于第二种形式,如果表达式成立,就执行 if 后面紧跟的代码块1;如果表达式不成立,就执行 else 后面紧跟的代码块2。
对于第三种形式,Python 会从上到下逐个判断表达式是否成立,一旦遇到某个成立的表达式,就执行后面紧跟的语句块;此时,剩下的代码就不再执行了,不管后面的表达式是否成立。如果所有的表达式都不成立,就执行 else 后面的代码块。
总起来说,不管有多少个分支,都只能执行一个分支,或者一个也不执行,不能同时执行多个分支。
【实例1】使用第一种选择结构判断用户是否符合条件:
age = int(input("请输入你的年龄:"))
if age < 18:
print("你还未成年,建议在家人陪同下使用该软件!")
print("如果你已经得到了家长的同意,请忽略以上提示。")
# 该语句不属于if的代码块
print("软件正在使用中...")
运行结果1:
请输入你的年龄:15你还未成年,建议在家人陪同下使用该软件!如果你已经得到了家长的同意,请忽略以上提示。软件正在使用中...
运行结果2:
请输入你的年龄:20软件正在使用中...
从运行结果可以看出,如果输入的年龄小于 18,就执行 if 后面的语句块;如果输入的年龄大于等于 18,就不执行 if 后面的语句块。这里的语句块就是缩进四个空格的两个 print() 语句。
【实例2】修改上方代码:
age = int(input("请输入你的年龄:"))
if age < 18:
print("警告:你还未成年,不能使用该软件!")
print("未成年人应该好好学习,读个好大学,报效祖国。")
else:
print("你已经成年,可以使用该软件。")
print("时间宝贵,请不要在该软件上浪费太多时间。")
print("软件正在使用中...")
运行结果1:
请输入你的年龄:15警告:你还未成年,不能使用该软件!未成年人应该好好学习,读个好大学,报效祖国。软件正在使用中...
运行结果2:
请输入你的年龄:20你已经成年,可以使用该软件。时间宝贵,请不要在该软件上浪费太多时间。软件正在使用中...
【实例3】判断一个人的身材是否合理:
height = float(input("输入身高(米):"))
weight = float(input("输入体重(千克):"))
bmi = weight / (height * height) #计算BMI指数
if bmi < 18.5:
print("BMI指数为:"+str(bmi))
print("体重过轻")
elif bmi >= 18.5 and bmi < 24.9:
print("BMI指数为:"+str(bmi))
print("正常范围,注意保持")
elif bmi >= 24.9 and bmi < 29.9:
print("BMI指数为:"+str(bmi))
print("体重过重")
else:
print("BMI指数为:"+str(bmi))
print("肥胖")
运行结果1:
输入身高(米):1.75输入体重(千克):65BMI指数为:21.224489795918366正常范围,注意保持
运行结果2:
输入身高(米):1.78输入体重(千克):100BMI指数为:31.561671506122963肥胖
需要强调的是,Python 是一门非常独特的编程语言,它通过缩进来识别代码块,具有相同缩进量的若干行代码属于同一个代码块,所以不能胡乱缩进,这样很容易导致语法错误。
前面详细介绍了 3 种形式的条件语句,即 if、if else 和 if elif else,这 3 种条件语句之间可以相互嵌套。
例如,在最简单的 if 语句中嵌套 if else 语句,形式如下:
if 表达式 1: if 表示式 2: 代码块 1 else: 代码块 2
再比如,在 if else 语句中嵌套 if else 语句,形式如下:
if 表示式 1: if 表达式 2: 代码块 1 else: 代码块 2else: if 表达式 3: 代码块 3 else: 代码块 4
Python 中,if、if else 和 if elif else 之间可以相互嵌套。因此,在开发程序时,需要根据场景需要,选择合适的嵌套方案。需要注意的是,在相互嵌套时,一定要严格遵守不同级别代码块的缩进规范。
【实例】判断是否为酒后驾车如果规定,车辆驾驶员的血液酒精含量小于 20mg/100ml 不构成酒驾;酒精含量大于或等于 20mg/100ml 为酒驾;酒精含量大于或等于 80mg/100ml 为醉驾。先编写 Python 程序判断是否为酒后驾车。
通过梳理思路,是否构成酒驾的界限值为 20mg/100ml;而在已确定为酒驾的范围(大于20mg/100ml)中,是否构成醉驾的界限值为 80mg/100ml,整个代码执行流程应如上图所示。
由此,我们可以使用两个 if else 语句嵌套来实现:
proof = int(input("输入驾驶员每 100ml 血液酒精的含量:"))
if proof < 20:
print("驾驶员不构成酒驾")
else:
if proof < 80:
print("驾驶员已构成酒驾")
else:
print("驾驶员已构成醉驾")
运行结果:
输入驾驶员每 100ml 血液酒精的含量:60驾驶员已构成酒驾
当然,这个例子单独使用 if elif else 也可以实现,这里只是为了让初学者熟悉 if 分支嵌套的用法而已。
除此之外,if分支结构中还可以嵌套循环结构,同样,循环结构中也可以嵌套分支结构。
如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。你的支持将鼓励我继续创作!