Python基础（4）| 详解程序选择结构：单分支、双分支与多分支逻辑（附代码）

前言

欢迎来到《跟着娟子姐学Python》第4章的进阶学习！在上一节，我们学习了程序的"顺序结构"，代码像流水线一样从上往下执行。但在实际开发中，程序往往需要根据不同情况执行不同操作。例如：年龄大于18岁是成年人，否则是未成年人。这就需要用到我们今天要学的选择结构（分支结构）。

一、初识选择结构

选择结构是根据条件的真假，来决定程序执行哪一段代码。在Python中，选择结构主要分为三种：

单分支结构：满足条件就执行，不满足就跳过。
双分支结构：满足条件执行A，否则执行B。
多分支结构 ：满足条件1执行A，满足条件2执行B，......，否则执行Z。
我们可以用一个简单的流程图来表示，如图所示：

二、单分支结构（if 语句）

单分支结构是最简单的逻辑，对应中文的"如果......就......"。
语法格式：

python 复制代码

if 表达式:
    语句块

表达式：可以是逻辑运算、比较运算，或者是一个单纯的变量（利用其布尔值）。
语句块 ：必须缩进（通常4个空格），表示在if满足时执行的代码。
【示例4-2】单分支结构实战
下面代码演示了多种判断场景：

python 复制代码

# coding:utf-8
# (1) 比较运算符判断
number = eval(input('请输入您的6位中奖号码:'))
if number == 987654:
    print('恭喜您，中奖了')
    
if number != 987654:
    print('您未中本期大奖')
# (2) 利用对象的布尔值判断（奇数偶数）
n = 98 
if n % 2:  # 98%2的余数为0，布尔值为False，取反后为True（这里代码有误，应为 not n%2）
    print(n, '为奇数')
    
if not n % 2: # 余数为0，布尔值为False，not False为True
    print(n, '为偶数')

运行结果：

【知识点补充】

在Python中，所有对象都有一个布尔值。数字0、空字符串、None等的布尔值为False，其他为True。if 语句后面可以直接跟一个变量，如 if flag:。

三、双分支结构（if...else...）

双分支结构对应中文的"如果......否则......"，必定会执行其中一块代码。
语法格式：

python 复制代码

if 表达式:
    语句块1
else:
    语句块2

【示例4-3】双分支结构实战

我们可以用更简洁的方式写上面的中奖判断：

python 复制代码

# coding:utf-8
number = eval(input('请输入您的6位中奖号码:'))
if number == 987654:
    print('恭喜您，中奖了')
else:
    print('您未中本期大奖')

运行结果：

【进阶写法：条件表达式】

如果是简单的赋值操作，可以使用"三元运算符"来简化if...else，使代码更Pythonic：

python 复制代码

# result = "值1" if 条件 else "值2"
# 上面示例可写成：
result = '恭喜您中奖了' if number == 987654 else '您未中本期大奖'
print(result)
# 甚至直接一行输出：
print('恭喜您中奖了' if number == 987654 else '您未中本期大奖')
# 两种方式等价，更推荐第一种，可读性更好。

四、多分支结构（if...elif...else...）

当需要进行多次判断时，就需要用到多分支结构。它类似其他语言中的switch...case，但更灵活。
语法格式：

python 复制代码

if 表达式1:
    语句块1
elif 表达式2:
    语句块2
...
elif 表达式n:
    语句块n
else:
    语句块n+1

执行逻辑 ：从上往下判断，一旦某个elif条件为True，就执行对应的语句块，并直接结束整个分支结构，后续所有判断都会被跳过。
else 是可选的，相当于"兜底"。
【示例4-4】多分支结构实战：成绩等级划分
这是一个非常经典的案例：

python 复制代码

# coding:utf-8
score = eval(input('请输入您的成绩:'))
if score < 0 or score > 100:
    print('成绩有误')
elif 0 <= score < 60:
    print('E')
elif 60 <= score < 70:
    print('D')
elif 70 <= score < 80:
    print('C')
elif 80 <= score < 90:
    print('B')
else:
    print('A')

运行结果：

五、结构嵌套：复杂逻辑的实现

在if、elif或else的语句块中，可以再包含一个完整的if结构，这叫分支结构的嵌套 。例如，在判断喝酒了之后，还要判断酒精含量。
【示例4-5】嵌套if：酒驾判断

python 复制代码

# coding:utf-8
answer = input('请问，您喝酒了吗？')
if answer == 'y':  # 外层判断
    proof = eval(input('请输入酒精含量:'))
    if proof < 20:  # 内层判断1
        print('构不成酒驾，祝您一路平安')
    elif proof < 80:  # 内层判断2
        print('已构成酒驾标准，请不要开车')
    else:  # 内层判断3的else
        print('已达到醉驾标准，请千万不要开车')
else:  # 外层判断的else
    print('你走吧，没你啥事儿')

运行结果（喝酒了的情况）：

运行结果（没喝酒的情况）：

六、逻辑运算符的连接

在实际开发中，判断条件通常很复杂，需要使用and（与）和or（或）连接多个条件。

and：所有条件都为真，结果才为真。
or ：只要有一个条件为真，结果就为真。
【示例4-6】模拟用户登录（使用and）

python 复制代码

# coding:utf-8
user_name = input('请输入您的用户名:')
pwd = input('请输入您的密码:')
if user_name == 'ysj' and pwd == '888888':
    print('登录成功')
else:
    print('用户名或密码不正确')

【示例4-7】成绩有效性判断（使用or）

python 复制代码

# coding:utf-8
score = eval(input('请输入您的成绩:'))
if score < 0 or score > 100:
    print('成绩无效')
else:
    print('您的成绩为:', score)

七、本章总结

选择结构：让程序拥有了"决策"能力。
if：单分支，条件真则执行。
if...else...：双分支，二选一。
if...elif...else...：多分支，多选一。
嵌套if：处理复杂分层逻辑。
逻辑运算符 ：and、or 用于组合条件。
下一节，我们将进入更激动人心的循环结构，让程序实现"重复劳动"！

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