Python编程: 条件语句 | The Way To Learn

决策控制

决策是指程序根据变量的值做出多个可能行动选择的过程。以交通信号灯为例，当灯是绿色时，我们继续行驶；当灯变成黄色时，我们减速；当灯是红色时，我们停下来。这些都是根据交通信号灯的值做出的逻辑决策。幸运的是，Python有一个决策语句，帮助我们在程序中做出这种决策。

if 语句

下面是一个热身练习——一个简单的程序，计算一个数字的绝对值：

n = input("Integer? ")  # 输入一个整数，如果你的操作系统不支持raw_input，使用input()
n = int(n)  # 将n定义为你选择的整数（或者你也可以自己定义n）
if n < 0:
    print("The absolute value of", n, "is", -n)
else:
    print("The absolute value of", n, "is", n)

如果输入-34，输出为：

Integer? -34
The absolute value of -34 is 34

如果输入1，输出为：

Integer? 1
The absolute value of 1 is 1

程序是如何工作的呢？首先，它提示用户输入一个数字n = input("Integer? ")，接着它读取if n < 0:。如果n小于0，Python会执行print("The absolute value of", n, "is", -n)这行代码，否则执行print("The absolute value of", n, "is", n)这行。

更正式地说，Python会判断n < 0这个表达式的真假。如果条件为真，Python会执行if语句后面的代码块。如果条件为假，Python会执行else语句后的代码块。

比较操作符

条件表达式可以通过不同的方式进行测试，以下是常见的操作符：

操作符	含义
`<`	小于
`<=`	小于或等于
`>`	大于
`>=`	大于或等于
`==`	等于
`!=`	不等于

elif 语句

elif是else if的缩写，表示如果最初的if语句条件为假并且elif条件为真，那么就执行elif后面的代码块。以下是一个例子：

a = 0
while a < 10:
    a = a + 1
    if a > 5:
        print(a, ">", 5)
    elif a <= 7:
        print(a, "<=", 7)
    else:
        print("Neither test was true")

输出为：

1 <= 7
2 <= 7
3 <= 7
4 <= 7
5 <= 7
6 > 5
7 > 5
8 > 5
9 > 5
10 > 5

可以注意到，elif a <= 7只有在if语句未为真时才会被测试，elif允许在一个if语句中进行多次条件判断。

if 语句示例

Higher or Lower 猜数字游戏

# 猜数字游戏
answer = 23
question = 'What number am I thinking of?  '
print("Let's play the guessing game!")

while True:
    guess = int(input(question))

    if guess < answer:
        print('Little higher')
    elif guess > answer:
        print('Little lower')
    else:  # guess == answer
        print('MINDREADER!!!')
        break

样例运行：

Let's play the guessing game!
What number am I thinking of?  22
Little higher
What number am I thinking of?  25
Little lower
What number am I thinking of?  23
MINDREADER!!!

输入验证

对于数字验证，可以对ValueError进行异常捕获：

while True:
    inp = input(question)
    try:
        guess = int(inp)
    except ValueError:
        print('Your guess should be a number')
    else:
        if guess < answer:
            print('Little higher')
        elif guess > answer:
            print('Little lower')
        else:  # guess == answer
            print('MINDREADER!!!')
            break

判断奇偶数

# 判断输入的数字是奇数还是偶数
print("Input [x] for exit.")

while True:
    inp = input("Tell me a number: ")
    if inp == 'x':
        break
    try:
        number = float(inp)
    except ValueError:
        print('I said: Tell me a NUMBER!')
    else:
        test = number % 2
        if test == 0:
            print(int(number), "is even.")
        elif test == 1:
            print(int(number), "is odd.")
        else:
            print(number, "is very strange.")

通过这些实例，你可以看到如何利用if、elif和else进行条件判断，如何在Python中构建一个简单的猜数字游戏以及如何进行输入验证。

示例运行

even.py 示例

# 判断一个数字是偶数还是奇数
print("Input [x] for exit.")

while True:
    inp = input("Tell me a number: ")
    if inp == 'x':
        break
    try:
        number = float(inp)
    except ValueError:
        print('I said: Tell me a NUMBER!')
    else:
        test = number % 2
        if test == 0:
            print(int(number), "is even.")
        elif test == 1:
            print(int(number), "is odd.")
        else:
            print(number, "is very strange.")

样例运行

Tell me a number: 3
3 is odd.

Tell me a number: 2
2 is even.

Tell me a number: 3.14159
3.14159 is very strange.

average1.py 示例

# 计算三个数字的平均值

print("Welcome to the average calculator program")
print("NOTE- THIS PROGRAM ONLY CALCULATES AVERAGES FOR 3 NUMBERS")
x = int(input("Please enter the first number "))
y = int(input("Please enter the second number "))
z = int(input("Please enter the third number "))
str = x + y + z
print(float(str / 3.0))

样例运行

Welcome to the average calculator program
NOTE- THIS PROGRAM ONLY CALCULATES AVERAGES FOR 3 NUMBERS
Please enter the first number 7
Please enter the second number 6
Please enter the third number 4
5.66666666667

average2.py 示例

# 输入多个数字直到输入的数量达到指定值，计算这些数字的平均值

sum = 0.0
print("This program will take several numbers, then average them.")
count = int(input("How many numbers would you like to sum:  "))
current_count = 0

while current_count < count:
    print("Number", current_count)
    number = float(input("Enter a number:  "))
    sum = sum + number
    current_count += 1

print("The average was:", sum / count)

样例运行

This program will take several numbers, then average them.
How many numbers would you like to sum:  2
Number 0
Enter a number:  3
Number 1
Enter a number:  5
The average was: 4.0

This program will take several numbers, then average them.
How many numbers would you like to sum:  3
Number 0
Enter a number:  1
Number 1
Enter a number:  4
Number 2
Enter a number:  3
The average was: 2.66666666667

average3.py 示例

# 不断更新平均值，直到用户输入新的数字

print("Welcome to the Average Calculator, please insert a number")
currentaverage = 0
numofnums = 0
while True:
    newnumber = int(input("New number "))
    numofnums = numofnums + 1
    currentaverage = (round((((currentaverage * (numofnums - 1)) + newnumber) / numofnums), 3))
    print("The current average is " + str((round(currentaverage, 3))))

样例运行

Welcome to the Average Calculator, please insert a number
New number 1
The current average is 1.0
New number 3
The current average is 2.0
New number 6
The current average is 3.333
New number 6
The current average is 4.0

If 示例

# 高低数字猜测游戏

answer = 23
question = 'What number am I thinking of?  '
print('Let\'s play the guessing game!')

while True:
    guess = int(input(question))

    if guess < answer:
        print('Little higher')
    elif guess > answer:
        print('Little lower')
    else:  # guess == answer
        print('MINDREADER!!!')
        break

样例运行

Let's play the guessing game!
What number am I thinking of?  22
Little higher
What number am I thinking of?  25
Little lower
What number am I thinking of?  23
MINDREADER!!!

密码猜测程序

# 密码猜测程序，统计用户输入错误的次数，超过3次后退出

guess_count = 0
correct_pass = 'dee234'

while True:
    pass_guess = input("Please enter your password: ")
    guess_count += 1

    if pass_guess == correct_pass:
        print('You have successfully logged in.')
        break
    elif pass_guess != correct_pass:
        if guess_count >= 3:
            print("You have been denied access.")
            break

额外练习

写一个程序，让用户猜测你的名字，并且只有3次机会。超过3次后，程序退出。如果密码正确，打印“You have successfully logged in.”并退出程序。
写一个程序，要求用户输入两个数字。如果这两个数字的和大于100，打印“That's a big number”并退出程序。
写一个程序，要求用户输入他们的名字。如果他们输入的是你的名字，告诉他们“That's a nice name”。如果输入的是“John Cleese”或“Michael Palin”，告诉他们你对他们的感受，否则告诉他们“You have a nice name。”
写一个程序，要求用户输入密码。如果密码正确，打印“你已经成功登录”，然后退出程序。如果密码错误，打印“密码错误”，并要求用户输入密码3次。如果密码错误，打印“你已被拒绝访问”，然后退出程序。

条件语句

许多编程语言（如 Java 和 PHP）都有一种一行条件语句（称为三元运算符），通常用于简化条件访问一个值。例如（在 Java 中）：

int in= ; // 从程序输入读取

// 正常的条件赋值
int res;
if(number < 0)
  res = -number;
else
  res = number;

多年来，Python 并没有原生支持这种构造，但是你可以通过构造一个包含结果的元组，并将测试作为元组的索引来模拟它，如下所示：

number = int(input("Enter a number to get its absolute value:"))
res = (-number, number)[number > 0]

需要注意的是，与内建的条件语句不同，三元运算符中的“真”和“假”分支都会在返回之前被计算，这可能导致意外的结果并且如果不小心会导致执行速度变慢。为了避免这个问题，并且作为更好的实践，使用匿名函数调用（lambda 表达式）包装你放入元组中的内容，以防它们在不需要时被计算：

number = int(input("Enter a number to get its absolute value:"))
res = (lambda: number, lambda: -number)[number < 0]()

然而，自 Python 2.5 以来，Python 引入了一个等价的运算符（虽然没有被称为三元运算符，并且语法完全不同）：

number = int(input("Enter a number to get its absolute value:"))
res = -number if number < 0 else number

Switch（开关语句）

Switch 是一种控制语句，出现在大多数编程语言中，用于减少一大堆 if - elif 语句。在 Python 3.10 中，Python 引入了一种新的语法，称为 match case，用来实现 switch case 功能。在版本 3.10 之前，Python 并没有官方支持的 switch 语句。可以通过巧妙地使用数组或字典来重现 switch 语句。

x = 1

def hello():
  print("Hello")

def bye():
  print("Bye")

def hola():
  print("Hola is Spanish for Hello")

def adios():
  print("Adios is Spanish for Bye")

# 注意，我们的 switch 语句是一个普通变量，唯一的区别是我们将函数名添加到了其中
# 且没有引号
menu = [hello, bye, hola, adios]

# 调用我们的 switch 语句，只需通过数组索引和一对括号调用函数
menu[3]()   # 调用 adios 函数，因为它是数组中的第 3 个元素

menu[0]()   # 调用 hello 函数，因为它是数组中的第 1 个元素

menu[x]()   # 调用 bye 函数，因为 x = 1，表示数组中的第 2 个元素

这段代码之所以有效，是因为 Python 会将函数的引用保存在数组的特定索引位置，使用一对括号就可以调用该函数。这里的最后一行相当于：

menu[1]()  # 直接调用 bye 函数

使用用户输入调用函数的另一种方式

go = "y"
x = 0
def hello():
  print ("Hello")
 
def bye():
  print ("Bye")
 
def hola():
  print ("Hola is Spanish for Hello")
 
def adios():
  print ("Adios is Spanish for Bye")

menu = [hello, bye, hola, adios]

while x < len(menu):
    print("function", menu[x].__name__, ", press ", "[" + str(x) + "]")
    x += 1
    
while go != "n":
    c = int(input("Select Function: "))
    menu[c]()
    go = input("Try again? [y/n]: ")

print("\nBye!")

使用 `if` 语句的另一种方式

if x == 0:
    hello()
elif x == 1:
    bye()
elif x == 2:
    hola()
else:
    adios()

使用 Lambda 表达式的另一种方式

result = {
  'a': lambda x: x * 5,
  'b': lambda x: x + 7,
  'c': lambda x: x - 2
}[value](x)

要了解更多关于 lambda 表达式的内容，请参见函数部分中的匿名函数。

Last modified: Friday, 31 January 2025, 12:15 AM

决策控制

if 语句

比较操作符

elif 语句

if 语句示例

输入验证

判断奇偶数

示例运行

average1.py 示例

average2.py 示例

average3.py 示例

If 示例

密码猜测程序

额外练习

条件语句

Switch（开关语句）

使用用户输入调用函数的另一种方式

使用 if 语句的另一种方式

使用 Lambda 表达式的另一种方式

使用 `if` 语句的另一种方式