python基础篇(七)——if语句(下)

2022-01-08 09:23:24

前言

上篇文章给大家介绍了if语句的部分知识点，通过一个简单的案例给大家介绍了if语句中的条件测试，包括检查是否相等、比较数字、检查多个条件、检查特定值是否包含在列表中以及布尔值表达式的应用。今天我们接着上篇文章继续介绍if语句剩下的内容。

一、if语句

理解我们上篇文章介绍的条件测试后，我们就可以开始编写if语句了。if语句有很多种，选择使用哪种取决于要测试的条件数。

1、简单的if语句

最简单的if语句只有一个测试和一个操作：

if conditional_test:
	do something

在第1行中，可以包含任何条件测试，而在紧跟在测试后面的缩进代码块中，可执行任何操作，如果条件测试的结果为True，Python就会执行紧跟在if语句后面的代码；否则Python将忽略这些代码。
假设有一个表示某人的年龄的变量，而我们想知道这个人是否够投票的年龄，可使用如下代码将其实现：

age = 19
if age > 18:
    print("You are old enough to vote!")

我们通过Python检查变量age的值是否大于等于18；答案是肯定的，因此，Python执行if语句的缩进的print语句，具体执行结果如下：

在if语句中，缩进的作用与for循环中相同。如果测试通过了，将执行if语句后面的所有缩进的代码行，否则将忽略它们。
在紧跟在if语句后面的代码中，可根据需要包含任意数量的代码行。下面在一个人够投票的年龄时再打印一行输出，问他是否登记了，具体实现如下：

age = 19
if age > 18:
    print("You are old enough to vote!")
    print("Have you registered to vote yet?")

条件测试通过了，而两条print语句都缩进了，因此它们将均被执行，具体实现如下：

如果age的值小于18，这个程序将不会有任何输出。

2、if-else语句

经常需要在条件测试通过了执行一个操作，并在没有通过时执行另一个操作；在这种情况下，可使用Python提供的if-else语句。if-else语句块类似于简单的if语句，但其中的else语句让我们能够指定条件测试未通过时执行的操作。
下面的代码在一个人投票的年龄时显示与前面相同的消息，同时在这个人不够投票的年龄时也显示一条信息，具体实现如下：

age = 17
if age > 18:
    print("You are old enough to vote!")
    print("Have you registered to vote yet?")
else:
    print("Sorry, you are too young to vote.")
    print("Please register to vote as soon as you turn 18!")

如果if处的条件测试通过了，则执行第一个缩进的print语句块；如果测试结果为False，就执行else处的代码块。这次age小于18，条件测试未通过，因此执行else代码块中的代码，具体执行结果如下：

上述代码之所以可执行，是因为只存在两种情形：要么够投票的年龄，要么不够。if-else结构非常适合于要让Python执行两种操作之一的情形。在这种简单的if-else结构中，总是会执行两个操作中的一个。

3、if-elif-else结构

经常需要检查超过两个的去情形，为此可使用Python提供的if-elif-else结构。Python只执行if-elif-else中的一个代码块，它依次检查每个条件测试，直到遇到通过了的条件测试。测试通过后，Python将执行紧跟在它后面的代码，并跳过余下的测试。
在现实世界里，很多情况下需要考虑这种情形都超过两个。例如，来看一个根据年龄段收费的游乐场：

4岁以下免费

4~18岁收费5元

18岁(含)以上收费10元

如果只使用一条if语句，如何确定门票的价格呢？下面的代码确定一个人所属的年龄段，并将打印一条包含门票价格的消息，具体实现如下：

age = 12
if age < 4:
    print("Your admission cost is 0.0")
elif age < 18:
    print("Your admission cost is 5.0")
else:
    print("Your admission cost is 10.0")

代码中的if测试检查一个人是否不满4岁，如果是这样，Python就会打印一条合适的消息，并跳过余下的测试。其实elif代码行是另一个if测试，它仅在前面的测试未通过时才会运行。在这里，我们知道这个人不小于4岁，因为第一个测试未通过。如果这个人未满18岁，Python将打印相应的信息，并跳过else代码块。如果if测试和elif测试均未通过，Python将会执行else中相应的代码。在这个示例中，if测试的结果是False，因此不执行其代码块。然而，第二个测试的结果为True(12小于18)，因此将执行其代码块。输出位一个句子，向用户展示门票的价格，具体的执行结果如下：

只要年龄超过17岁，前两个测试都不能通过。在这种情况下，将执行else代码块，指出门票的价格为10元。
为了让代码更加的简洁，可不在if-elif-else代码块中打印门票价格，而只在其中设置门票价格，并在它后面添加一条简单的print语句即可，具体实现如下：

age = 12
if age < 4:
    price = 0
elif age < 18:
    price = 5
else:
    price = 10
print("Your admission cost is " + str(price) + ".")

代码的条件测试逻辑和前面是一致的，根据人的年龄设置变量price的值。在if-elif-else结构中设置price值后，一条未缩进的print语句会根据这个变量的值打印一条消息，指出门票的价格，具体执行结果如下：

这些代码的输出与前一个示例相同，但if-elif-else结构作用更小，它只确定门票价格，而不是在确定门票价格的同时打印一条信息。出效率更高以外，这些修订后的代码还更容易修改；要调整输出消息的内容，只需修改一条而不是三条print语句。

4、使用多个elif代码块

可根据需要使用任意数量的elif代码块，例如：假设前述游乐场要给老人打折，可在添加一个条件测试，判断顾客是否符合打折条件。下面假设对于65岁(含)以上的老人，可以半价(即5元)购买门票，具体实现如下：

age = 12
if age < 4:
    price = 0
elif age < 18:
    price = 5
elif age < 65:
    price = 10
else:
    price = 5
print("Your admission cost is " + str(price) + ".")

这些代码基本未变。第二个elif代码块通过检查确定年龄不到65岁，才将门票价格设置为全票价格——10美元。这里需要我们注意的是：在else代码块中，必须将所赋的值改为5，因为当且仅当年龄超过65(含)时，才会执行这个代码块，具体执行结果如下：

5、省略else代码块

Python并不要求if-elif后面必须有else代码块。在有些情况下，else代码块很有用；而在一些情况下，使用一条elif语句来处理特定的情形更清晰，具体如下：

age = 12
if age < 4:
    price = 0
elif age < 18:
    price = 5
elif age < 65:
    price = 10
elif age >= 65:
    price = 10
print("Your admission cost is " + str(price) + ".")

代码中的elif代码块在顾客的年龄超过65(含)时，将价格设置为5元，这比使用else代码块更加的清晰。经过这样的修改，每个代码块都仅在通过了相应的测试时才会执行，具体执行结果如下：

else是一条包罗万象的语句，只要不满足任何的if或elif中的条件测试，其中代码块就会执行，这可能会引入无效甚至恶意的数据。如果知道最终要测试的条件，我们应考虑使用一个elif代码块来代替else代码块。这样，我们就可以肯定，仅当满足相应条件时，我们的代码才会执行。

6、测试多个条件

if-elif-else结构功能强大，但仅适合用于只有一个条件满足的情况；遇到通过了的测试后，Python就跳过余下的测试。这种行为很好，效率很高，让我们能够测试一个特定的条件。然而，有时候必须检查我们关心的所有条件。在这种情况下，应使用一系列不包含elif和else代码块的简单if语句。在可能有多个条件为True，且我们需要在每个条件为True时都采取相应措施时，适合使用这种方法。下面我们看看前面介绍的比萨店示例。如果顾客点了两种配料，就需要确保在其比萨中包含这些配料，具体实现如下：

requested_toppings = ['mushrooms', 'extra cheese']
if 'mushrooms' in requested_toppings:
    print("Adding mushroom")
if 'pepperoni' in requested_toppings:
    print("Adding pepperoni")
if 'extra cheese' in requested_toppings:
    print("Adding extra cheese")
print("\nFinished making your pizza!")

我们首先创建了一个列表，其中包含顾客点的配料。if语句检查顾客是否点了配料蘑菇，如果点了就打印一条确认信息。第二个if语句检查配料腊香肠，这里我们没有用elif或者else语句；因此不管前一个测试是否通过，都将进行这个测试。第三个if检查顾客是否要求多加芝士；不管前两个的测试的结果如何，都会执行这些代码。每当这个程序运行时，都会进行这三个独立的测试。在这个示例中，会检查每个条件，因此将在比萨中添加蘑菇并多加芝士，具体执行结果如下：

如果像下面这样转而使用if-elif-else结构，代码将不能正确地运行，因为有一个测试通过后，就会跳出余下的测试，具体如下：

requested_toppings = ['mushrooms', 'extra cheese']
if 'mushrooms' in requested_toppings:
    print("Adding mushroom")
elif 'pepperoni' in requested_toppings:
    print("Adding pepperoni")
elif 'extra cheese' in requested_toppings:
    print("Adding extra cheese")
print("\nFinished making your pizza!")

第一个测试检查列表中是否包含蘑菇，它通过了，因此将在比萨中添加蘑菇，然而Python将跳过if-elif-else结构中余下的测试，不在检查列表中是否包含要求多加芝士和腊肠。其结果是，将顾客点的第一种配料，但不会添加其他的配料，具体执行结果如下：

总之，如果我们想执行一个代码块就是用if-elif-else结构；如果要运行多个代码块，就使用一系列独立的if语句。

二、使用if语句处理列表

通过结合使用if语句和列表，可完成有趣的任务：对列表中特定的值做特殊处理；高效地管理不断变化的情形，如餐馆是否还有特定的食材；证明代码中的各种情形都将按预期那样运行。

1、检查特殊元素

我们在上篇文章开头给大家以一个案例引入的，演示了如何处理特殊值bmw——它需要采用不同格式进行打印。既然我们对条件测试和if语句有了大致的认识，接下来我们进一步研究如何检查列表中的特殊值，并对其做合适的处理。
继续使用前面的比萨店示例。这家比萨店在制作比萨时，每添加一种配料都打印一条信息。通过创建一个列表，在其中包含顾客点的配料，并使用一个循环来指出添加到比萨中的配料，可以以极高的效率编写以下代码：

requested_toppings = ['mushrooms', 'green peppers','extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
    print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")

输出也很简单，我们上述只是简单的实现了一个for循环，执行的结果如下：

然而，如果比萨店的青椒用完了，该如何处理呢？为了妥善解决这种情况，我们可在for循环中包含一条if语句，具体实现如下：

requested_toppings = ['mushrooms', 'green peppers','extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
    if requested_topping == 'green peppers':
        print("Sorry, we are out of green peppers right now.")
    else:
        print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")

这里在比萨添加每种配料前都进行检查，if语句检查顾客点的是否是青椒，如果是，就显示一条信息，指出不能点青椒的原因。else代码块确保其他配料都将添加到比萨中。输出表明，妥善地处理了顾客点的每种配料，具体执行的结果如下：

2、确定列表不是空的

到目前为止，对于处理的每个列表都做了一个简单的假设，即假设他们至少包含一个元素。我们马上就要让用户来提供存储在列表中的信息，因此不能再假设循环运行时列表不是空的。有鉴于此，在运行for循环前确定列表是否为空很重要。
下面在制作比萨前检查顾客点的配料列表是否为空。如果列表是空的，就像顾客确认他是否要点普通比萨；如果列表不为空，就像前面的示例那样制作比萨：

requested_toppings = []
if requested_toppings:
    for requested_topping in requested_toppings:
        print("Adding " + requested_topping + ".")
    print("\nFinished making your pizza!")
else:
    print("Are you sure  you want a plain pizza?")

在这里，我们首先创建了一个空列表，其中不包含任何的配料。我们通过if语句进行了简单的检查，而不是直接执行for循环。在if语句中将列表名用在条件表达式时，Python将在列表至少包含一个元素时返回True，并在列表为空时返回False。如果requested_toppings不为空，就运行与前一个示例相同的for循环；否则就打印一条消息，询问顾客是否确实要点不加任何配料的比萨。在这里，这个列表是空的，因此输出如下——询问顾客是否确定点普通比萨，具体执行结果如下：

如果这个列表不为空，将显示在比萨中添加的各种配料的输出。

3、使用多个列表

顾客的要求往往五花八门，在比萨配料方面尤其如此。如果顾客要在比萨中添加炸薯条，该怎么办呢？可以使用列表和if语句来确定能否满足顾客的要求。
来看看在制作比萨前如何拒绝怪异的配料要求。下面的示例定义了两个列表，其中第一个列表包含比萨店供应的配料，而第二个列表包含顾客点的配料。这次对于requested_toppings中的每个元素，都检查它是否是比萨店供应的配料，再决定是否在比萨中添加它，具体实现如下：

available_toppings = ['mushrooms', 'green peppers','olives','pepperoni', 'pineapple','extra cheese']
requested_toppings = ['mushrooms', 'french fries', 'extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
    if requested_topping in available_toppings:
        print("Adding " + requested_topping + ".")
    else:
        print("Sorry, we don't have " + requested_topping +".")
print("\nFinished making your pizza!")

我们首先定义了一个列表，其中包含比萨店供应的配料。这里需要我们注意的是：如果比萨店供应的配料是固定的，也可以使用一个元组来存储他们。接着，我们有创建了一个列表，其中包含顾客点的配料，请注意那个不同寻常的配料——French fries。我们用for循环遍历顾客点的配料列表。在这个循环中，对于顾客点的每种配料，我们都检查它是否包含在供应的配料列表中，如果答案是肯定的，就将其假如到比萨中，否则将运行else模块，打印一条信息，告诉顾客不供应这种配料。具体执行的结果如下：

通过为数不多的几行代码，我们高效的处理了一种真实的情形！！！
我们在本文的每个示例都展示了良好的格式设置习惯。在条件测试的格式设置方面，PEP8提供的唯一建议是，在诸如==，>=和<=等比较运算符两边各添加一个空格，例如，if age < 4:要比if age<4:好。这样的空格不会影响Python对代码的解读，而只是让代码阅读起来更容易。

总结

上篇文章给大家介绍了if语句的部分知识点，通过一个简单的案例给大家介绍了if语句中的条件测试，包括检查是否相等、比较数字、检查多个条件、检查特定值是否包含在列表中以及布尔值表达式的应用。本文继续介绍if语句相关知识，包括if语句以及用if语句处理列表的情况，并用案例加以说明。Python是一门注重实际操作的语言，它是众多编程语言中最简单，也是最好入门的。当你把这门语言学会了，再去学习java、go以及C语言就比较简单了。当然，Python也是一门热门语言，对于人工智能的实现有着很大的帮助，因此，值得大家花时间去学习。生命不息，奋斗不止，我们每天努力，好好学习，不断提高自己的能力，相信自己一定会学有所获。加油！！！

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