337 lines
13 KiB
Markdown
337 lines
13 KiB
Markdown
# Python 101:条件语句
|
||
|
||
> 原文：<https://www.blog.pythonlibrary.org/2020/04/29/python-101-conditional-statements/>
|
||
|
||
开发人员不得不一直做决策。你如何处理这个问题？你用 X 技术还是 Y 技术？您可以使用哪种编程语言来解决这个问题？您的代码有时也需要做出决定。
|
||
|
||
以下是代码每天都要检查的一些常见问题:
|
||
|
||
* 你被授权做那件事吗？
|
||
* 这是有效的电子邮件地址吗
|
||
* 该值在该字段中有效吗？
|
||
|
||
这类事情通过使用*条件语句*来控制。这个题目通常叫做*控制流*。在 Python 中，你可以使用`if`、`elif`和`else`语句来控制程序的流程。您还可以使用异常处理来实现一种简单的控制流，尽管通常不建议这样做。
|
||
|
||
有些编程语言也有`switch`或`case`语句，可以用于控制流。Python 没有这些。
|
||
|
||
在本章中，您将了解以下内容:
|
||
|
||
* 比较运算符
|
||
* 创建简单的条件
|
||
* 分支条件语句
|
||
* 嵌套条件句
|
||
* 逻辑运算符
|
||
* 特殊操作员
|
||
|
||
让我们从学习比较运算符开始吧！
|
||
|
||
| [](https://leanpub.com/py101/) | 你想了解更多关于 Python 的知识吗？
|
||
|
||
### Python 101 -第二版
|
||
|
||
**[在 Leanpub](https://leanpub.com/py101) 上立即购买** |
|
||
|
||
### 比较运算符
|
||
|
||
在开始使用条件语句之前，了解一下比较运算符是很有用的。比较运算符允许您询问某物是否等于另一物，或者它们是否大于或小于某个值，等等。
|
||
|
||
下表显示了 Python 的比较运算符:
|
||
|
||
| 操作员 | 意义 |
|
||
| --- | --- |
|
||
| > | 大于——这是`True`是左操作数大于右操作数 |
|
||
| < | 小于-这是`True`左操作数小于右操作数 |
|
||
| == | 等于-只有当两个操作数相等时，这才是`True` |
|
||
| ！= | 不等于-如果操作数不相等，这是`True` |
|
||
| >= | 大于或等于-当左操作数大于或等于右操作数时，这是`True` |
|
||
| <= | 小于或等于-当左操作数小于或等于右操作数时，这是`True` |
|
||
|
||
现在您已经知道 Python 中有哪些比较运算符，您可以开始使用它们了！
|
||
|
||
以下是一些例子:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> a = 2
|
||
>>> b = 3
|
||
>>> a == b
|
||
False
|
||
>>> a > b
|
||
False
|
||
>>> a < b
|
||
True
|
||
>>> a >= b
|
||
False
|
||
>>> a <= b
|
||
True
|
||
>>> a != b
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
继续，在 Python REPL 中自己使用比较运算符。尝试一下是有好处的，这样你就能完全理解发生了什么。
|
||
|
||
现在让我们学习如何创建一个条件语句。
|
||
|
||
### 创建简单的条件
|
||
|
||
创建条件语句允许您的代码分支到两个或更多不同的路径。我们以认证为例。如果您在新电脑上使用您的网络邮件帐户，您需要登录才能查看您的电子邮件。主页的代码要么会在你进入时加载你的邮箱，要么会提示你登录。
|
||
|
||
你可以很有把握地打赌，代码正在使用一个条件语句来检查和查看你是否已经验证/授权查看该电子邮件。如果是，它会加载你的电子邮件。如果不是，它会加载登录屏幕。
|
||
|
||
让我们创建一个假想的身份验证示例:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> authenticated = True
|
||
>>> if authenticated:
|
||
... print('You are logged in')
|
||
...
|
||
You are logged in
|
||
```
|
||
|
||
在本例中，您创建了一个名为`authenticated`的变量，并将其设置为`True`。然后使用 Python 的`if`关键字创建一个条件语句。Python 中的条件语句采用以下形式:
|
||
|
||
```py
|
||
if <expression>:
|
||
# do something here
|
||
```
|
||
|
||
要创建一个条件，您可以以单词`if`开始，后面跟着一个表达式，然后以冒号结束。当该表达式的计算结果为`True`时，执行条件下的代码。
|
||
|
||
如果`authenticated`被设置为`False`，那么什么都不会被打印出来。
|
||
|
||
#### 在 Python 中缩进很重要
|
||
|
||
Python 关心缩进。代码块是一系列统一缩进的代码行。Python 通过缩进来确定代码块的开始和结束位置。
|
||
|
||
其他语言使用括号或分号来标记代码块的开始或结束。
|
||
|
||
Python 要求统一缩进代码。如果没有正确地做到这一点，您的代码可能很难诊断问题。
|
||
|
||
另外一个警告。不要混用制表符和空格。如果你这样做，IDLE 会抱怨，你的代码可能有难以诊断的问题。Python 风格指南(PEP8)建议使用 4 个空格来缩进代码块。只要代码一致，您可以缩进任意数量的空格。但是，通常建议使用 4 个空格。
|
||
|
||
如果您处理了这两种情况，这段代码会更好。让我们看看接下来该怎么做！
|
||
|
||
### 分支条件语句
|
||
|
||
根据问题的答案，您通常需要做不同的事情。因此，对于这种假设的情况，您希望让用户知道他们何时还没有进行身份验证，以便他们能够登录。
|
||
|
||
要实现这一点，您可以使用关键字`else`:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> authenticated = False
|
||
>>> if authenticated:
|
||
... print('You are logged in')
|
||
... else:
|
||
... print('Please login')
|
||
...
|
||
Please login
|
||
```
|
||
|
||
这段代码所做的是，如果你是`authenticated`，它会打印“你已登录”，如果不是，它会打印“请登录”。在一个真正的程序中，你不仅仅会有一个`print()`语句。您可能有代码将用户重定向到登录页面，或者如果他们通过了身份验证，它将运行代码来加载他们的收件箱。
|
||
|
||
让我们看一个新的场景。在下面的代码片段中，您将创建一个条件语句，该语句将检查您的年龄，并允许您根据该因素购买不同的商品:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> age = 10
|
||
>>> if age < 18:
|
||
... print('You can buy candy')
|
||
... elif age < 21:
|
||
... print('You can purchase tobacco and candy, but not alcohol')
|
||
... elif age >= 21:
|
||
... print('You can buy anything!')
|
||
...
|
||
You can buy candy
|
||
```
|
||
|
||
在这个例子中，您使用了`if`和`elif`。关键词，`elif`是“else if”的简称。因此，您在这里所做的是对照不同的硬编码值检查年龄。如果年龄小于 18 岁，那么买家只能买糖果。
|
||
|
||
如果他们大于 18 岁但小于 21 岁，他们可以购买烟草。当然，你不应该这样做，因为烟草对你不好，但它在大多数地方都有年龄限制。接下来你要检查买家的年龄是否大于或等于 21 岁。然后他们可以买任何他们想要的东西。
|
||
|
||
如果你想的话，你可以把最后一个`elif`改成一个简单的`else`子句，但是 Python 鼓励开发者在他们的代码中显式表达，在这种情况下使用`elif`会更容易理解。
|
||
|
||
您可以根据需要使用任意多的`elif`语句，尽管通常建议当您看到一个长的`if/elif`语句时，该代码可能需要重新编写。
|
||
|
||
### 嵌套条件句
|
||
|
||
您可以将一个`if`语句放在另一个`if`语句中。这就是所谓的嵌套。
|
||
|
||
让我们看一个愚蠢的例子:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> age = 21
|
||
>>> car = 'Ford'
|
||
>>> if age >= 21:
|
||
... if car in ['Honda', 'Toyota']:
|
||
... print('You buy foreign cars')
|
||
... elif car in ['Ford', 'Chevrolet']:
|
||
... print('You buy American')
|
||
... else:
|
||
... print('You are too young!')
|
||
...
|
||
You buy American
|
||
```
|
||
|
||
这段代码有多条路径，因为它依赖于两个变量:`age`和`car`。如果年龄大于某个值，那么它将落入该代码块，并将执行嵌套的`if`语句，该语句检查`car`类型。如果`age`小于一个任意值，那么它将简单地打印出一条消息。
|
||
|
||
理论上，你可以任意多次嵌套条件语句。但是，嵌套做得越多，后期调试就越复杂。在大多数情况下，您应该将嵌套保持在一两层深度。
|
||
|
||
幸运的是，逻辑运算符可以帮助缓解这个问题！
|
||
|
||
### 逻辑运算符
|
||
|
||
逻辑运算符允许您使用特殊的关键字将多个表达式链接在一起。
|
||
|
||
以下是 Python 支持的三种逻辑运算符:
|
||
|
||
* `and`——如果两个操作数都为真，则只有`True`
|
||
* `or` - `True`如果任一操作数为真
|
||
* `not` - `True`如果操作数为假
|
||
|
||
让我们在上一节的示例中尝试使用逻辑运算符`and`来简化条件语句:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> age = 21
|
||
>>> car = 'Ford'
|
||
>>> if age >= 21 and car in ['Honda', 'Toyota']:
|
||
... print('You buy foreign cars')
|
||
... elif age >= 21 and car in ['Ford', 'Chevrolet']:
|
||
... print('You buy American')
|
||
... else:
|
||
... print('You are too young!')
|
||
...
|
||
You buy American
|
||
```
|
||
|
||
当您使用`and`时，两个表达式的计算结果都必须是`True`才能执行下面的代码。所以第一个条件检查年龄是否大于或等于 21，并且该车是否在日系车列表中。因为不是这两种情况，所以您下降到`elif`并检查这些条件。这次两个条件都是`True`，所以它打印出你的用车偏好。
|
||
|
||
让我们看看如果将`and`改为`or`会发生什么:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> age = 21
|
||
>>> car = 'Ford'
|
||
>>> if age >= 21 or car in ['Honda', 'Toyota']:
|
||
... print('You buy foreign cars')
|
||
... elif age >= 21 or car in ['Ford', 'Chevrolet']:
|
||
... print('You buy American')
|
||
... else:
|
||
... print('You are too young!')
|
||
...
|
||
You buy foreign cars
|
||
```
|
||
|
||
等一下！你说你的车是“福特”，但这个代码是说你买外国车！这是怎么回事？
|
||
|
||
当你使用一个逻辑`or`时，这意味着如果任何一个语句为`True`，代码块中的代码将会执行。
|
||
|
||
让我们把它分解一下。`if age >= 21 or car in ['Honda', 'Toyota']`中有两个表达式。第一个是`age >= 21`。那就评估为`True`。Python 一看到`or`并且第一条语句是`True`，它就将整个事件评估为`True`。要么你的年龄大于等于 21 **要么**你的车是福特。无论哪种方式，它都是真的，代码被执行。
|
||
|
||
使用`not`有点不同。它根本不适合这个例子，所以你得写点别的。
|
||
|
||
这里有一种使用`not`的方法:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> my_list = [1, 2, 3, 4]
|
||
>>> 5 not in my_list
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
在这种情况下，您要检查一个整数是否在一个`list`中。
|
||
|
||
让我们用另一个认证例子来演示如何使用`not`:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> ids = [1234, 5678]
|
||
>>> my_id = 1001
|
||
>>> if my_id not in ids:
|
||
... print('You are not authorized!')
|
||
...
|
||
You are not authorized!
|
||
```
|
||
|
||
这里有一组已知的 id。这些 id 可以是数字，就像这里一样，也可以是电子邮件地址或其他东西。无论如何，您需要检查给定的 id，`my_id`是否在您的已知 id 列表中。如果不是，那么您可以让用户知道他们无权继续。
|
||
|
||
您也可以在条件语句中组合逻辑运算符。这里有一个例子:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> hair = 'brown'
|
||
>>> age = 21
|
||
>>> if age >= 21 and (hair == 'brown' or hair == 'blue'):
|
||
... print(f'You are {age} years old with {hair} hair')
|
||
... else:
|
||
... print(f'You are too young at {age} years old')
|
||
...
|
||
You are 21 years old with brown hair
|
||
```
|
||
|
||
这一次，如果年龄大于或等于 21 岁，头发颜色是棕色或蓝色，您将运行`if`语句前半部分的代码。为了便于阅读，您在第二个和第三个表达式两边放了括号。
|
||
|
||
## 特殊操作员
|
||
|
||
您可以在条件表达式中使用一些特殊的运算符。事实上，在上一节中您已经使用了其中的一个。
|
||
|
||
你记得你刚刚用的是哪一个吗？
|
||
|
||
* `is` - `True`当操作数相同时(即具有相同的 id)
|
||
* `is not` - `True`当操作数不相同时
|
||
* `in` - `True`当值在序列中时
|
||
* `not in` - `True`当值不在序列中时
|
||
|
||
您使用最后一个选项`not in`来确定一个 id 是否不在授权访问列表中。
|
||
|
||
前两个用于测试**身份**。您想知道一个项目是否引用相同的对象(或 id)。最后两个用于检查成员资格，这意味着您想知道一个项目是否在一个序列中。
|
||
|
||
让我们看看身份是如何工作的:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> x = 'hi'
|
||
>>> y = 'hi'
|
||
>>> x is y
|
||
True
|
||
>>> id(x)
|
||
140328219549744
|
||
>>> id(y)
|
||
140328219549744
|
||
```
|
||
|
||
当您将同一个字符串赋给两个不同的变量时，它们的身份是相同的，因为 Python 将`x`和`y`指向内存中相同的 ID 或位置。
|
||
|
||
让我们看看在创建列表时是否会发生同样的事情:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> x = [1, 2, 3]
|
||
>>> y = [1, 2, 3]
|
||
>>> x is y
|
||
False
|
||
>>> id(x)
|
||
140328193994832
|
||
>>> id(y)
|
||
140328193887760
|
||
>>> x == y
|
||
True
|
||
```
|
||
|
||
Python 列表的工作方式略有不同。每个列表都有自己的 id，所以当您在这里测试身份时，它会返回`False`。请注意，当您在最后测试相等性时，这两个列表确实彼此相等。
|
||
|
||
你可以使用`in`和`not in`来测试一个东西是否在一个序列中。Python 中的序列指的是列表、字符串、元组等。
|
||
|
||
有一种方法可以让你利用这些知识:
|
||
|
||
```py
|
||
>>> valid_chars = 'yn'
|
||
>>> char = 'x'
|
||
>>> if char in valid_chars:
|
||
... print(f'{char} is a valid character')
|
||
... else:
|
||
... print(f'{char} is not in {valid_chars}')
|
||
...
|
||
x is not in yn
|
||
```
|
||
|
||
这里你检查一下`char`是否在`valid_chars`的字符串中。如果不是，它将打印出有效的字母。
|
||
|
||
尝试将`char`改为一个有效的字符，比如小写的“y”或小写的“n ”,然后重新运行代码。
|
||
|
||
### 包扎
|
||
|
||
条件语句在编程中非常有用。您将经常使用它们来根据用户的选择做出决策。你也可以使用基于数据库、网站和任何你的程序输入来源的响应的条件语句。
|
||
|
||
创建一个真正好的条件语句可能需要一些技巧，但是如果你在代码中投入足够的思想和精力，你就能做到！ |