3.2 条件语句

编程时经常需要检查一系列条件，并据此决定采取什么措施。在Python中，if语句让你能够检查程序的当前状态，并据此采取相应的措施。条件语句是指根据条件表达式的不同计算结果，使程序执行到不同的代码块。Python中的if语句可使程序产生分支，根据分支数量的不同，if语句分为单分支if语句、双分支if…else语句和多分支if…elif…else语句。

3.2.1 一个简单示例

下面是一个简短的示例，演示了如何使用if语句来正确地处理特殊情形。假设你有一个水果列表，并想将其中每种水果的名称打印出来。对于大多数水果，都应以首字母大写的方式打印其名称，但对于水果名apple，应以全大写的方式打印。下面的代码就是上述想法的实现过程。

【示例1】 一个简单示例

这个示例中的循环首先检查当前的水果名是否是apple（见❶）。如果是，就以全大写的方式打印它；否则就以首字母大写的方式打印：

这个示例涵盖了本章要介绍的很多概念。下面先来介绍可用来在程序中检查条件的测试。

3.2.2 条件测试

每条if语句的核心都是一个值为True或False的表达式，这种表达式被称为条件测试。Python根据条件测试的值为True还是False来决定是否执行if语句中的代码。如果条件测试的值为True，Python就执行紧跟在if语句后面的代码；如果为False，Python就忽略这些代码。

1.检查是否相等

大多数条件测试都将一个变量的当前值同特定值进行比较。最简单的条件测试是检查变量的值是否与特定值相等：

我们首先使用一个等号将fruit的值设置为apple（见❶），这种做法你已见过很多次。接下来，使用两个等号（==）检查fruit的值是否为apple。这个相等运算符在它两边的值相等时返回True，否则返回False。在这个示例中，两边的值相等，因此Python返回True。

如果变量fruit的值不是banana，则上述测试将返回False：

一个等号是陈述；对于❶处的代码，可解读为“将变量fruit的值设置为apple”。两个等号是发问；对于❷处的代码，可解读为“变量fruit的值是banana吗？”。大多数编程语言使用等号的方式都与这里演示的相同。

2.检查是否相等时不考虑大小写

在Python中检查是否相等时区分大小写，例如，两个大小写不同的值会被视为不相等：

如果大小写很重要，这种行为有其优点。但如果大小写无关紧要，而只想检查变量的值，可将变量的值转换为小写，再进行比较：

无论值Apple的大小写如何，上述测试都将返回True，因为该测试不区分大小写。函数lower()不会修改存储在变量fruit中的值，因此进行这样的比较时不会影响原来的变量：

在❶处，我们将首字母大写的字符串Apple存储在变量fruit中；在❷处，我们获取变量fruit的值并将其转换为小写，再将结果与字符串apple进行比较。这两个字符串相同，因此Python返回True。从❸处的输出可知，这个条件测试并没有影响存储在变量fruit中的值。

网站采用类似的方式让用户输入的数据符合特定的格式。例如，网站可能使用类似的测试来确保用户名是独一无二的，而并非只是与另一个用户名的大小写不同。用户提交新的用户名时，将把它转换为小写，并与所有既有用户名的小写版本进行比较。执行这种检查时，如果已经有用户名John（不管大小写如何），则用户提交用户名John时将遭到拒绝。

3.检查是否不相等

要判断两个值是否不等，可结合使用惊叹号和等号（！=），其中的惊叹号表示不，在很多编程语言中都是如此。下面再使用一条if语句来演示如何使用不等运算符。我们把要求的水果拼盘配料存储在一个变量中，再打印一条消息，指出顾客要求的配料是否是榴莲（durian）。

【示例2】 if语句

❶处的代码行将requested_topping的值与durian进行比较，如果它们不相等，Python将返回True，进而执行紧跟在if语句后面的代码；如果这两个值相等，Python将返回False，因此不执行紧跟在if语句后面的代码。由于requested_topping的值不是durian，因此执行print语句：

你编写的大多数条件表达式都检查两个值是否相等，但有时候检查两个值是否不等的效率更高。

4.比较数字

检查数值非常简单，例如，下面的代码检查一个人是否是18岁：

你还可以检查两个数字是否不等，例如，下面的代码在提供的答案不正确时打印一条消息：

answer（17）不是42，❶处的条件得到满足，因此缩进的代码块得以执行：

条件语句中可包含各种数学比较，如小于、小于等于、大于、大于等于：

在if语句中可使用各种数学比较，这让你能够直接检查所关心的条件。

5.检查多个条件

你可能想同时检查多个条件，例如，有时候你需要在两个条件都为True时才执行相应的操作，而有时候你只要求一个条件为True时就执行相应的操作。在这些情况下，关键字and和or可助你一臂之力。

（1）使用and检查多个条件

要检查是否两个条件都为True，可使用关键字and将两个条件测试合而为一；如果每个测试都通过了，则整个表达式就为True；如果至少有一个测试没有通过，则整个表达式就为False。

例如，要检查是否两个人都不小于21岁，可使用下面的测试：

在❶处，我们定义了两个用于存储年龄的变量：age_0和age_1。在❷处，我们检查这两个变量是否都大于或等于21；左边的测试通过了，但右边的测试没有通过，因此整个条件表达式的结果为False。在❸处，我们将age_1改为22，这样age_1的值大于21，因此两个测试都通过了，整个条件表达式的结果为True。

为改善可读性，可将每个测试都分别放在一对括号内，但并非必须这样做。如果你使用括号，测试将类似于下面这样：

（2）使用or检查多个条件

关键字or也能够让你检查多个条件，但只要至少有一个条件满足，就能通过整个测试。仅当两个测试都没有通过时，使用or的表达式才为False。下面再次检查两个人的年龄，但检查的条件是至少有一个人的年龄不小于21岁：

同样，我们首先定义了两个用于存储年龄的变量（见❶）。由于❷处对age_0的测试通过了，因此整个表达式的结果为True。接下来，我们将age_0减小为18；在❸处的测试中，两个测试都没有通过，因此整个表达式的结果为False。

6.检查特定值是否包含在列表中

有时候，执行操作前必须检查列表是否包含特定的值。例如，结束用户的注册过程前，可能需要检查他提供的用户名是否已包含在用户名列表中。在地图程序中，可能需要检查用户提交的位置是否包含在已知位置列表中。

要判断特定的值是否已包含在列表中，可使用关键字in。来看你可能为水果店编写的一些代码；这些代码首先创建一个列表，其中包含用户点的水果配料，然后检查特定的配料是否包含在该列表中。

在❶处和❷处，关键字in让Python检查列表fruits是否包含apple和durian。这种技术很有用，它让你能够在创建一个列表后，轻松地检查其中是否包含特定的值。

7.检查特定值是否不包含在列表中

有些时候，确定特定的值未包含在列表中很重要；在这种情况下，可使用关键字not in。例如，如果有一个列表，其中包含不喜欢的水果列表，就可在允许用户选择水果前检查他是否需要：

❶处的代码行明白易懂：如果fruit的值未包含在列表banned_fruits中，Python将返回True，进而执行缩进的代码行。水果apple未包含在列表banned_fruits中，因此用户可以选择该水果：

8.布尔表达式

随着你对编程的了解越来越深入，将遇到术语——布尔表达式，它不过是条件测试的别名。与条件表达式一样，布尔表达式的结果要么为True，要么为False。布尔值通常用于记录条件，如游戏是否正在运行，或用户是否可以编辑网站的特定内容：

在跟踪程序状态或程序中重要的条件方面，布尔值提供了一种高效的方式。

3.2.3 if语句

理解条件测试后，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。前面讨论条件测试时，列举了多个if语句示例，下面更深入地讨论这个主题。程序开发中经常会用到条件判断，例如，用户登录时，需判断用户输入的用户名和密码是否全部正确，进而决定用户是否能够成功登录。类似这种需求的功能，都可以使用if语句实现。

if语句是最简单的条件判断语句，它由三部分组成，分别是if关键字、条件表达式以及代码块。if语句根据条件表达式的判断结果选择是否执行相应的代码块，其格式如下：

上述格式中，if关键字可以理解为“如果”，当条件表达式的值为True时，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。if语句的执行流程如图3-2所示。

例如，使用if语句判断是否达到上幼儿园的年龄，示例如下。

【示例3】 if语句

上述代码中，首先定义了一个变量age，将其赋值为5，然后使用if语句判断表达式“age>=3”的值是否为True，如果为True，则输出“可以上幼儿园了”。

假设有一个表示某人年龄的变量，而你想知道这个人是否已经成年，可使用如下代码：

在❶处，Python检查变量age的值是否大于或等于18；答案是肯定的，因此Python执行❷处缩进的print语句：

在if语句中，注意缩进在代码中的作用。如果测试通过了，将执行if语句后面所有缩进的代码行，否则将忽略它们。在紧跟着if语句后面的代码块中，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：

条件测试通过了，而两条print语句都缩进了，因此它们都将执行：

如果age的值小于18，则这个程序将不会有任何输出。

3.2.4 if…else语句

if…else语句产生两个分支，可根据条件表达式的判断结果选择执行哪一个分支。if…else语句格式如下：

上述格式中，如果if条件表达式结果为True，则执行代码块1；如果条件表达式结果为False，则执行代码块2。if…else语句的执行流程如图3-3所示。

例如，使用if…else语句描述用户登录场景，示例如下。

【示例4】 if语句

以上代码首先从控制台接收用户输入的用户名和密码，分别赋值给变量u_name和pwd，然后通过if…else语句进行判断：如果用户输入的用户名和密码分别为“admin”和“123”，则执行第4行代码，输出“登录成功！即将进入主界面。”，否则执行第6行代码，输出“您输入的用户名或密码错误，请重新输入。”。

经常需要在条件测试通过了时执行一个操作，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语句让你能够指定条件测试未通过时要执行的操作。

下面的代码在一个人够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消息：

如果❶处的条件测试通过了，就执行第一个缩进的print语句块；如果测试结果为False，就执行❷处的else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：

上述代码之所以可行，是因为只存在两种情形：要么够投票的年龄，要么不够。if…else结构非常适合用于要让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。

3.2.5 if…elif…else语句

if…else语句可以处理两种情况，但是经常需要检查超过两个的情形，为此可使用Python提供的if…elif…else结构。Python只执行if…elif…else结构中的一个代码块，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。

1.if…elif…else语法

如果程序需要处理多种情况，可以使用if…elif…else语句。if…elif…else语句格式如下：

上述格式中，if之后可以有任意数量的elif语句，如果条件表达式1的结果为True，则执行代码块1；如果条件表达式2的结果为True，则执行代码块2。以此类推。如果else前面的条件表达式结果都为False，则执行代码块n。if…elif…else语句的执行流程如图3-4所示。

2.使用单个elif代码块

在现实世界中，很多情况下需要考虑的情形都超过两个。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，该如何确定门票价格呢？下面的代码确定一个人所属的年龄段，并打印一条包含门票价格的消息。

【示例5】 elif代码块

❶处的if测试检查一个人是否不满4岁，如果是这样，Python就打印一条合适的消息，并跳过余下的测试。❷处的elif代码行其实是另一个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将打印相应的消息，并跳过else代码块。如果if测试和elif测试都未通过，Python将运行❸处else代码块中的代码。

在这个示例中，❶处测试的结果为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。输出为一个句子，向用户指出了门票价格：

只要年龄超过17岁，前两个测试就都不能通过。在这种情况下，将执行else代码块，指出门票价格为10元。为让代码更简洁，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。

【示例6】 if…elif…else语句

❶处、❷处和❸处的代码行像前一个示例那样，根据人的年龄设置变量price的值。在if…elif…else结构中设置price的值后，一条未缩进的print语句❹会根据这个变量的值打印一条消息，指出门票的价格。

这些代码的输出与前一个示例相同，但if…elif…else结构的作用更小，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消息。除效率更高外，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。

3.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年人打折，可再添加一个条件测试，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。

【示例7】 多个elif代码块

这些代码大都未变。第二个elif代码块（见❶）通过检查确定年龄不到65岁后，才将门票价格设置为全票价格——10元。请注意，在else代码块（见❷）中，必须将所赋的值改为5，因为仅当年龄超过65（含）时，才会执行这个代码块。

4.省略else代码块

Python并不要求if…elif结构后面必须有else代码块。在有些情况下，else代码块很有用；而在其他一些情况下，使用一条elif语句来处理特定的情形更清晰。

【示例8】 省略else代码块

❶处的elif代码块在顾客的年龄超过65（含）时，将价格设置为5美元，这比使用else代码块更清晰些。经过这样的修改后，每个代码块都仅在通过了相应的测试时才会执行。

3.2.6 技能训练

上机练习1判断4位回文数

»需求说明

所谓回文数，就是各位数字从高位到低位正序排列和从低位到高位逆序排列都是同一数值的数，例如，数字1221按正序和逆序排列都为1221，因此1221就是一个回文数；而1234的各位按倒序排列是4321，4321与1234不是同一个数，因此1234就不是一个回文数。

编写程序，判断输入的4位整数是否是回文数。

上机练习2奖金发放

需求说明

某企业发放的奖金是根据利润和提成计算的，其规则如表3-1所示。

编写程序，实现快速计算员工应得奖金的功能。

上机练习3会员积分规则

需求说明

某商场会员的积分规则如表3-2所示。

使用if…elif…else语句实现表3-1所示的会员规则。

上机练习4根据身高体重计算某个人的BMI值

需求说明

BMI是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。我国制定的BMI的分类标准如表3-3所示。

BMI计算公式如下：

本案例要求编写程序，根据用户输入的身高和体重计算BMI值，并找到对应的分类。