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Python分支语句实用教程(python程序中的if语句分单分支语句)

nanyue 2025-05-05 17:51:28 技术文章 12 ℃

一、条件语句基础

1. if语句

基本语法

if 条件表达式:
    代码块

图:if语句流程图


应用案例

# 简单if语句
age = 18
if age >= 18:
    print("您已成年,可以进入")

# 实际应用:成绩判断
score = 85
if score >= 60:
    print("成绩合格")
    print("恭喜通过考试")

# PEP8风格提示:
# - 冒号后换行缩进4个空格
# - 运算符两侧加空格
# - 避免将条件写在同一行

注意事项

  • 条件表达式结果为True/False
  • 代码块必须缩进(通常4个空格)
  • 不要忘记冒号(:)

2. if-else语句

基本语法

if 条件表达式:
    代码块1
else:
    代码块2

图:if-else语句流程图


应用案例

# 用户认证
password = input("请输入密码: ")
correct_pwd = "python123"

if password == correct_pwd:
    print("登录成功")
else:
    print("密码错误")

# 实际应用:奇数偶数判断
number = int(input("请输入整数: "))
if number % 2 == 0:
    print(f"{number}是偶数")
else:
    print(f"{number}是奇数")

表1 if vs if-else对比

特性

if语句

if-else语句

条件分支数

1

2

必执行代码块

适用场景

单条件判断

二选一场景

二、多条件分支

1. if-elif-else语句

基本语法

if 条件1:
    代码块1
elif 条件2:
    代码块2
...
else:
    代码块N

图:if-elif-else流程图


应用案例

# 成绩等级判断
score = 78

if score >= 90:
    grade = "A"
elif score >= 80:
    grade = "B"
elif score >= 70:
    grade = "C"
elif score >= 60:
    grade = "D"
else:
    grade = "F"

print(f"成绩等级: {grade}")

# 实际应用:BMI分类
height = 1.75
weight = 70
bmi = weight / (height ** 2)

if bmi < 18.5:
    category = "偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 24:
    category = "正常"
elif 24 <= bmi < 28:
    category = "偏胖"
else:
    category = "肥胖"

print(f"BMI: {bmi:.1f}, 分类: {category}")

表2 多条件分支比较

方法

优点

缺点

嵌套if

逻辑清晰

缩进层级多,可读性差

if-elif-else

结构扁平,可读性好

不适合大量离散条件

字典映射

适合大量离散值

不适合范围判断

2. 嵌套if语句

基本语法

if 条件1:
    if 条件2:
        代码块
    else:
        代码块
else:
    代码块

应用案例

# 闰年判断
year = 2024
is_leap = False

if year % 4 == 0:
    if year % 100 == 0:
        if year % 400 == 0:
            is_leap = True
        else:
            is_leap = False
    else:
        is_leap = True
else:
    is_leap = False

print(f"{year}年是{'闰' if is_leap else '平'}年")

# 实际应用:用户权限检查
has_account = True
is_premium = False
balance = 150

if has_account:
    if is_premium:
        print("尊享会员,无额度限制")
    else:
        if balance >= 100:
            print("普通用户,操作允许")
        else:
            print("余额不足")
else:
    print("请先注册账号")

注意事项

  • 嵌套层级不宜超过3层
  • 复杂逻辑应考虑拆分为函数
  • 使用布尔变量简化条件

三、三元表达式

1. 条件表达式

基本语法

值1 if 条件 else 值2

流程图

应用案例

# 简单条件赋值
age = 20
status = "成年" if age >= 18 else "未成年"
print(status)  # 输出: 成年

# 实际应用:求绝对值
num = -5
abs_num = num if num >= 0 else -num
print(f"{num}的绝对值是{abs_num}")

# 列表推导式中的条件
numbers = [1, -2, 3, -4, 5]
positive_numbers = [x if x > 0 else 0 for x in numbers]
print(positive_numbers)  # 输出: [1, 0, 3, 0, 5]

表3 三元表达式 vs if-else

特性

三元表达式

if-else语句

适用场景

简单条件赋值

复杂逻辑处理

可读性

简洁

更清晰

代码行数

单行

多行

返回值

必须

可选

四、match-case语句(Python 3.10+)

1. 模式匹配

基本语法

match 值:
    case 模式1:
        代码块1
    case 模式2:
        代码块2
    case _:
        默认代码块

图:match-case语句流程图

应用案例

# 简单模式匹配
status_code = 404

match status_code:
    case 200:
        print("请求成功")
    case 404:
        print("页面未找到")
    case 500:
        print("服务器错误")
    case _:
        print("未知状态码")

# 实际应用:处理不同数据结构
def process_data(data):
    match data:
        case {"type": "user", "name": name, "age": age}:
            print(f"用户: {name}, 年龄: {age}")
        case {"type": "product", "name": name, "price": price}:
            print(f"产品: {name}, 价格: {price}")
        case [x, y, z]:
            print(f"三维坐标: ({x}, {y}, {z})")
        case _:
            print("未知数据类型")

process_data({"type": "user", "name": "Alice", "age": 25})
process_data([1, 2, 3])

表4 match-case与传统if对比

特性

match-case

传统if-elif

语法清晰度

高(结构化模式匹配)

一般

Python版本要求

3.10+

所有版本

复杂模式支持

强(支持序列、映射等)

弱(主要靠布尔表达式)

性能

优化过的模式匹配

顺序条件判断

五、实践与常见错误

1. 分支语句实践

代码示例

# 1. 使用布尔变量简化条件
is_valid = (age >= 18) and (has_id_card)
if is_valid:
    print("允许进入")

# 2. 尽早返回减少嵌套
def calculate_discount(price, is_member):
    if not is_member:
        return price  # 提前返回
    
    if price > 1000:
        return price * 0.9
    return price * 0.95

# 3. 使用字典替代复杂分支
def handle_status(code):
    handlers = {
        200: lambda: print("OK"),
        404: lambda: print("Not Found"),
        500: lambda: print("Server Error")
    }
    return handlers.get(code, lambda: print("Unknown"))()

handle_status(404)

表5 分支语句优化技巧

技巧

说明

示例

提前返回

减少嵌套层级

在函数开始处检查边界条件

使用布尔变量

使条件更易读

is_valid = condition1 and condition2

字典映射

替代大量if-elif

{case1: func1, case2: func2}

封装条件

将复杂条件提取为函数或方法

if is_eligible(user):

2. 常见错误与避免方法

错误示例与修正

# 错误1:忘记冒号
if age >= 18  # 语法错误
    print("成年")

# 修正:
if age >= 18:
    print("成年")

# 错误2:误用赋值运算符(=)代替比较运算符(==)
if status = "active":  # 语法错误
    print("激活状态")

# 修正:
if status == "active":
    print("激活状态")

# 错误3:不必要的嵌套
if x > 0:
    if y > 0:
        print("第一象限")

# 修正:
if x > 0 and y > 0:
    print("第一象限")

# 错误4:重复条件判断
if score >= 90:
    grade = "A"
if score >= 80:  # 可能重复匹配
    grade = "B"

# 修正:
if score >= 90:
    grade = "A"
elif score >= 80:
    grade = "B"

图:分支语句错误检查流程图



总结

本教程系统讲解了Python分支语句的核心知识:

  1. 基础分支结构
  2. if语句:单条件判断
  3. if-else语句:二选一分支
  4. if-elif-else:多条件分支
  5. 高级特性
  6. 三元表达式:简化条件赋值
  7. match-case(Python 3.10+):结构化模式匹配
  8. 最佳实践
  9. 避免深层嵌套
  10. 使用字典映射替代复杂分支
  11. 提前返回减少嵌套层级
  12. 常见错误防范
  13. 冒号遗漏
  14. 运算符误用
  15. 不必要的嵌套

代码编写原则

  1. 优先考虑可读性
  2. 保持分支结构扁平
  3. 复杂条件提取为函数或变量
  4. 适当使用现代语法特性(如match-case)

图:分支语句选择决策树


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