[Python] 程序的分支结构

Love The Way You Lie 2023-10-02 19:12 9阅读 0赞

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*  单分支结构：if 语句
 *  二分支结构：if-else 语句
 *  多分支结构：if-elif-else 语句

## 单分支结构：if 语句 ##

**Python** 中 **if** 语句的语法格式如下:

if <条件>：  
  <语句块>

语句块是 **if** 条件满足后执行的一个或多个语句序列，语句块中语句通过与 **if** 所在行形成缩进表达包含关系。**if** 语句首先评估条件的结果值，如果结果为 **True**，则执行语句块中的语句序列，然后控制转向程序的下一条语句。 如果结果为 **False**,语句块中的语句会被跳过。

**if** 语句中语句块执行与否依赖于条件判断。但无论什么情况，控制都会转到 **if** 语句后与该语句同级别的下一条语句。

**if** 语句中条件部分可以使用任何能够产生 **True** 或 **False** 的语句或函数。形成判断条件最常见的方式是采用关系操作符。**Python** 语言共有 **6** 个关系操作符，包括 小于、小于或等于、大于或等于、大于、等于和不等于。

特别注意，**Pybon** 使用 **“=”** 表示赋值语句，使用 **“==”** 表示等于。

下面我们通过一个实例来更好地掌握 **if** 语句。

空气污染是当下社会比较关注的问题，**PM2.5** 是衡量空气污染的重要指标。**PM2.5** 是指大气中直径小于或等于 **2.5 um**的可入肺颗粒物。**PM2.5** 颗粒粒径小，含大量有毒、有害物质且在大气中停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量有很大影响。目前空气质量等级以 **PM2.5** 数值划分为 **6** 级。**PM2.5** 数值在 **0~35** 空气质量为优，**35~75** 为良，**75~115** 为轻度污染，**115~150** 为中度污染，**150~250** 为重度污染，**250~500** 为严重污染。

一个简化版的空气质量标准采用三级模式: **0~35** 为优，**35~75** 为良，**75** 以上为污染。人们也许不关心 **PM2.5** 指数值具体为多少，而更关心空气质量到底怎样。计算机可以通过 **PM2.5** 指数分级发布空气质量提醒。 该问题的 **IPO** 描述如下：

输入：接收外部输入的 **PM2.5** 值

处理:  
  **if PM2.5**值 ≥ **275**，打印空气污染警告  
  **if 35** ≤ **PM2.5** 值 < **75**，打印空气质量良，建议适度户外运动  
  **if PM2.5** 值 < **35**，打印空气质量优，建议户外运动

输出：打印空气质量提醒

具体代码如下：

PM = eval(input("请输入 PM2.5 数值："))
    
    if 0 <= PM < 35:
        print("空气优质，快去户外运动")
    if 35 <= PM < 75:
        print("空气良好，适度户外运动")
    if 75 <= PM:
        print("空气污染，请小心！")

上述例子展示了用数字进行条件比较的例子，字符或字符串也可以用于条件比较。字符串比较本质上是字符串对应Unicode编码的比较，因此，字符串的比较按照字典顺序进行。例如，英文大写字符对应的 **Unicode** 编码比小写字符小。以下是一些例子：

print(4 < 5)

> True

print("python" == "python")

> True

print("Python" > "python")

> False

## 二分支结构：if-else 语句 ##

**Python** 中 **if-else** 语句用来形成二分支结构，语法格式如下:

**if** <条件> :  
  <语句块1>  
**else** :  
  <语句块2>

语句块 **1** 是在 **if** 条件满足后执行的一个或多个语句序列，语句块 **2** 是 **if** 条件不满足后执行的语句序列。二分支语句用于区分条件的两种可能，即 **True** 或者 **False**，分别形成执行路径。

我们使用 **if-else 语句** 对前面例子的代码进行改进：

PM = eval(input("请输入 PM2.5 数值：")) 
    
    if PM >= 75:
        print("空气存在污染，请小心！")
    else:
       print("空气没有污染，可以开展户外运动")

二分支结构还有一种更简洁的表达方式， 适合通过判断返回特定值，语法格式如下:

<表达式1> **if** <条件> **else** <表达式2>

其中，表达式 **1/2** 一般是数字类型或字符串类型的一个值， 此时代码可以改为：

PM = eval(input("请输入 PM2.5 数值："))
    
    print("空气{}污染!".format("存在" if PM >= 75 else "没有"))

**if-else** 的紧凑结构非常适合对特殊值处理的情况，其他例子如下:

count = 2
    print(count if count != 0 else "不存在")

> 2

count = 0
    print(coutn if count != 0 else "不存在")

> 不存在

## 多分支结构：if-elif-else 语句 ##

**Python** 的 **if-elif-else** 描述多分支结构，语句格式如下：

**if** <条件1>:  
  <语句块 1>  
**elif** <条件2>:  
  <语句块 2>  
**else**:  
  <语句块 N>

多分支结构是二分支结构的扩展，这种形式通常用于设置同一个判断条件的多条执行路径。**Python** 依次评估寻找第一个结果为 **True** 的条件，执行该条件下的语句块，结束后跳过整个 **if-elif-else** 结构，执行后面的语句。如果没有任何条件成立，**else** 下面的语句块将被执行。**else**子句是可选的。

前面的例子通过多条独立的 **if** 语句对同一个变量 **PM** 进行判断，这种情况更适合多分支结构，改进后的代码如下:

PM = eval(input("请输入 PM2.5 数值："))
    
    if 0 <= PM < 35:
        print("空气优质，快去户外运动!")
    elif 35 <= PM < 75:
        print("空气良好，适度户外运动")
    else:
        print("空气污染，请小心！")

这次的分享就到这里啦，继续加油哦^^

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