分支结构是编程中控制程序执行流程的重要结构，它允许程序根据不同的条件执行不同的代码块。Python中的分支结构主要通过if、elif和else语句实现。

1. 基本的if语句

最简单的分支结构是单个if语句，当条件为真时执行相应的代码块。

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

2. if-else结构

当需要在条件不成立时执行另一段代码，可以使用if-else结构。

age = 16
if age >= 18:
    print("您已成年，可以进入")
else:
    print("您未成年，禁止进入")

3. if-elif-else结构

对于多个条件判断，可以使用if-elif-else结构。

score = 85

if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 80:
    print("良好")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

4. 嵌套的if语句

可以在一个if语句块中嵌套另一个if语句。

age = 20
has_id = True

if age >= 18:
    if has_id:
        print("年龄和证件符合要求，可以进入")
    else:
        print("年龄符合但无证件，禁止进入")
else:
    print("年龄不足，禁止进入")

5. 单行if语句（三元表达式）

age = 20
status = "成年" if age >= 18 else "未成年"
print(status)

6. 布尔表达式中的逻辑运算符

可以在条件中使用and、or、not等逻辑运算符组合多个条件。

temperature = 25
humidity = 70

if temperature > 30 and humidity > 80:
    print("天气又热又潮湿")
elif temperature > 30 or humidity > 80:
    print("天气要么热，要么潮湿")
else:
    print("天气舒适")

7. 分支结构中的代码块

Python使用缩进来表示代码块，同一缩进级别的语句属于同一个代码块。

x = 10
if x > 5:
    print("x大于5")  # 属于if代码块
    print("这是if代码块的第二行")  # 属于if代码块
print("这行代码不在if代码块中")  # 不属于if代码块

案例：

1、身体质量指数计算器

例如我们要写一个身体质量指数（BMI）的计算器。身体质量质数也叫体质指数，是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个指标，计算公式如下所示。通常认为 18.5≤BMI<24 是正常范围， BMI<18.5 说明体重过轻， BMI≥24 说明体重过重， BMI≥27 就属于肥胖的范畴了。

BMI=体重/身高2 (说明：上面公式中的体重以千克（kg）为单位，身高以米（m）为单位。)

print("身体质量指数计算器")
height = float(input('身高(cm)：'))
weight = float(input('体重(kg)：'))
bmi = weight / (height / 100) ** 2
print(f'{bmi = :.2f}')
if 18.5 <= bmi < 24:
    print('你的身材很棒！')
else:
    print('你的身材不够标准哟！')

使用match和case构造分支结构

Python 3.10 中增加了一种新的构造分支结构的方式，通过使用match和case 关键字，我们可以轻松的构造出多分支结构。

status_code = int(input('响应状态码: '))
match status_code:
    case 400: description = 'Bad Request'
    case 401: description = 'Unauthorized'
    case 403: description = 'Forbidden'
    case 404: description = 'Not Found'
    case 405: description = 'Method Not Allowed'
    case 418: description = 'I am a teapot'
    case 429: description = 'Too many requests'
    case _: description = 'Unknown Status Code'
print('状态码描述:', description)

分支结构的应用

例子1：分段函数求值

有如下所示的分段函数，要求输入x，计算出y。

x = float(input('x = '))
if x > 1:
    y = 3 * x - 5
elif x >= -1:
    y = x + 2
else:
    y = 5 * x + 3
print(f'{y = }')

例子2：百分制成绩转换成等级

要求：如果输入的成绩在90分以上（含90分），则输出A；输入的成绩在80分到90分之间（不含90分），则输出B；输入的成绩在70分到80分之间（不含80分），则输出C；输入的成绩在60分到70分之间（不含70分），则输出D；输入的成绩在60分以下，则输出E。

score = float(input('请输入成绩: '))
if score >= 90:
    grade = 'A'
elif score >= 80:
    grade = 'B'
elif score >= 70:
    grade = 'C'
elif score >= 60:
    grade = 'D'
else:
    grade = 'E'
print(f'{grade = }')

例子3：计算三角形的周长和面积。

要求：输入三条边的长度，如果能构成三角形就计算周长和面积；否则给出“不能构成三角形”的提示。

print("请输入三角形三边：")
a = float(input('a = '))
b = float(input('b = '))
c = float(input('c = '))
if a + b > c and a + c > b and b + c > a:
    perimeter = a + b + c
    print(f'周长: {perimeter}')
    s = perimeter / 2
    area = (s * (s - a) * (s - b) * (s - c)) ** 0.5
    print(f'面积: {area}')
else:
    print('不能构成三角形')