Python自动化办公应用学习笔记16——分支结构

一、单分支结构 (if 语句)：
if 语句的语法格式如下：

if <条件>:

<语句块>

· 语句块： 是当 if 后面的条件满足（结果为 True）时要执行的一个或多个语句。这些语句必须通过缩进（通常是一个 Tab 键或 4 个空格） 来表明它们属于这个 if 语句。

· 执行过程：

1. if 语句会先检查条件的结果是 True 还是 False。

2. 如果结果是 True，就执行缩进的语句块。

3. 如果结果是 False，就跳过这个语句块。

4. 无论条件是否满足，执行完（或跳过）语句块后，程序都会继续执行 if 语句后面、与 if 开头对齐的下一条代码。

· 条件： if 后面的条件可以是任何能得出 True 或 False 结果的表达式或函数。最常用的是比较运算符（比如 ==, >, <, != 等）。

二、二分支结构 (if-else 语句)：
if-else 语句用来处理条件的两种可能结果，语法格式如下：

if <条件>:

<语句块1>

else:

<语句块2>

· 执行过程：

1. 先检查 if 后面的条件。

2. 如果条件为 True，执行 语句块1。

3. 如果条件为 False，执行 语句块2。

4. 执行完 语句块1 或 语句块2 后，程序继续执行 else 后面、与 if 开头对齐的下一条代码。

· 简洁表达式 (三元表达式)：
对于只需要根据条件返回一个值的简单情况，可以用更简洁的写法：

<表达式1> if <条件> else <表达式2>

o 如果条件为 True，整个表达式的结果就是 <表达式1> 的值。

o 如果条件为 False，整个表达式的结果就是 <表达式2> 的值。

o <表达式1> 和 <表达式2> 通常是简单的值（如数字、字符串）或能计算出值的表达式。

三、多分支结构：

1. if-elif-else 语句：
这是二分支的扩展，用于处理多种可能的情况。语法格式如下：

if <条件1>:

<语句块1>

elif <条件2>:

<语句块2>

... # 可以有多个 elif

else: # 可选的

<语句块N>

o 执行过程：

1. 按顺序（从上到下）检查每个条件（if, elif）。

2. 找到第一个结果为 True 的条件，就执行它对应的语句块。

3. 执行完该语句块后，跳过后面所有的 elif 和 else，直接执行整个结构后面的代码。

4. 如果所有 if 和 elif 的条件都是 False，那么就会执行 else 下面的 <语句块N>（如果有的话）。

o 注意： else 部分不是必须写的，它是所有条件都不满足时的“兜底”选项。

2. match-case 语句 (Python 3.10+ 引入)：
Python 3.10 引入了 结构化模式匹配 (match-case)，它功能更强大，特别适合根据一个值（subject） 的结构或内容来匹配不同的情况。基础语法：

match <要匹配的值>:

case <模式1>:

# 处理模式1匹配的情况

case <模式2> if <守卫条件>: # 可以加额外的判断条件（守卫）

# 处理模式2匹配且守卫条件也满足的情况

case _: # 通配符，匹配任何情况（类似 switch 里的 default）

# 默认处理（前面都没匹配上时执行）

o 匹配常量（数值、字符串等）：

def http_status(code):

match code:

case 200:

return "OK"

case 404:

return "Not Found"

case 500 | 501: # 用 | 匹配多个值

return "Server Error"

case _: # 匹配所有其他情况

return "Unknown Status"

o 使用守卫条件 (if)： 在匹配到模式后，可以再用 if 进行更精细的判断：

match point: # 假设 point 是一个 (x, y) 坐标

case (x, y) if x > y: # 匹配坐标，并且要求 x > y

print("X is greater")

case (x, y) if x < y:

print("Y is greater")

case (x, y): # 匹配坐标，但 x 等于 y 的情况

print("X equals Y")

o 重要特点：

§ 顺序敏感： case 是按代码顺序检查的，第一个匹配成功的 case 会被执行，后面的 case 不再检查。

§ 不一定强制穷举： Python 不要求你匹配所有可能情况。但为了避免遗漏，强烈建议使用 case _: 作为最后的兜底选项。

§ 变量作用域： 在 case 模式中用来“捕获”值的变量名（如上面 x, y），只在这个 case 块内部有效。如果外部有同名变量，在这个 case 块里会被覆盖（仅限块内）。

§ 不能直接写运算符： 不能在 case 后面直接写 is, ==, in 等运算符进行比较。需要用守卫条件 (if) 或者在模式中匹配具体值来实现。

o 对于复杂多分支逻辑，优先考虑 match-case（尤其是在 Python 3.10 及以上版本），因为它通常比一长串 if-elif-elif 更清晰、更强大。