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5.2.4 比较数字
5.2.5 检查多个条件
1. 使用and检查多个条件
2. 使用or检查多个条件
5.2.6 检查特定值是否包含在列表中
5.2.7 检查特定值是否不包含在列表中
banned_users.py
5.2.8 布尔表达式
5.3 if 语句
5.3.1 简单的 if 语句
5.3.2 if-else 语句
5.3.3 if-elif-else 结构
5.3.4 使用多个 elif 代码块
5.3.5 省略 else 代码块
5.3.6 测试多个条件
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:
>>> age = 18
>>> age == 18
True
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: magic_ number.py
answer = 17
1 if answer != 42:
print("That is not the correct answer. Please try again!")
answer(17)不是42,1处的条件得到满足,因此缩进的代码块得以执行:
That is not the correct answer. Please try again!
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
>>> age = 19
>>> age < 21
True
>>> age <= 21
True
>>> age > 21
False
>>> age >= 21
False
在if语句中可使用各种数学比较,这让你能够直接检查关心的条件。
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。
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,整个表达式就为True;如果至少有一个测试没有通过,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:
1 >>> age_0 = 22
>>> age_1 = 18
2 >>> age_0 >= 21 and age_1 >= 21
False
3 >>> age_1 = 22
>>> age_0 >= 21 and age_1 >= 21
True
在1处,我们定义了两个用于存储年龄的变量:age_0和age_1。在2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3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,导致 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:
(age_0 >= 21) and (age_1 >= 21)
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:
1 >>> age_0 = 22
>>> age_1 = 18
2 >>> age_0 >= 21 or age_1 >= 21
True
3 >>> age_0 = 18
>>> age_0 >= 21 or age_1 >= 21
False
同样,我们首先定义了两个用于存储年龄的变量(见1)。由于2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3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。
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。来看你可能为比萨店编写的一些代 码;这些代码首先创建一个列表,其中包含用户点的比萨配料,然后检查特定的配料是否包含在该列表中。
>>> requested_toppings = ['mushrooms', 'onions', 'pineapple']
1 >>> 'mushrooms' in requested_toppings
True
2 >>> 'pepperoni' in requested_toppings
False
在1处和2处,关键字in让Python检查列表requested_toppings是否包含'mushrooms'和 'pepperoni'。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。
还有些时候,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,其中包含被禁止在论坛上发表评论的用户,就可在允许用户提交评论前 检查他是否被禁言:
banned_users = ['andrew', 'carolina', 'david']
user = 'marie'
1 if user not in banned_users:
print(user.title() + ", you can post a response if you wish.")
1 处的代码行明白易懂:如果user的值未包含在列表banned_users中,Python将返回True, 进而执行缩进的代码行。 用户'marie'未包含在列表banned_users中,因此她将看到一条邀请她发表评论的消息:
Marie, you can post a response if you wish.
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:
game_active = True
can_edit = False
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。
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 的条件数。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。
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年龄的变量,而你想知道这个人是否够投票的年龄,可使用如下代码: voting.py
age = 19
1 if age >= 18:
2 print("You are old enough to vote!")
在1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执行处缩 进的print语句:
You are old enough to vote!
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:
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,因此它们都将执行:
You are old enough to vote!
Have you registered to vote yet?
如果age的值小于18,这个程序将不会有任何输出。
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:
age = 17
1 if age >= 18:
print("You are old enough to vote!")
print("Have you registered to vote yet?")
2 else:
print("Sorry, you are too young to vote.")
print("Please register to vote as soon as you turn 18!")
如果1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2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:
Sorry, you are too young to vote.
Please register to vote as soon as you turn 18!
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。
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。
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美元;
18岁(含)以上收费10美元。
如果只使用一条if语句,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:
amusement_park.py
age = 12
1 if age < 4:
print("Your admission cost is $0.")
2 elif age < 18:
print("Your admission cost is $5.")
3 else:
print("Your admission cost is $10.")
1 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。2 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3 处else 代码块中的代码。
在这个示例中,1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美元。
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:
age = 12
if age < 4:
1 price = 0
elif age < 18:
2 price = 5
else:
3 price = 10
4 print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")
1 处、2 处和3 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4 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。
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美元)购买门票:
age = 12
if age < 4:
price = 0
elif age < 18:
price = 5
1 elif age < 65:
price = 10
2 else:
price = 5
print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")
这些代码大都未变。第二个elif代码块(见1)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美元。请注意,在else代码块(见2)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。
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:
age = 12
if age < 4:
price = 0
elif age < 18:
price = 5
elif age < 65:
price = 10
1 elif age >= 65:
price = 5
print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")
1 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。 else是一条包罗万象的语句,只要不满足任何if或elif中的条件测试,其中的代码就会执行, 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,应考虑使用一个elif代码块来 代替else代码块。这样,你就可以肯定,仅当满足相应的条件时,你的代码才会执行。
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,让你能够测试一个特定的条件。
然而,有时候必须检查你关心的所有条件。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,且你需要在每个条件为True时都采取相应措施 时,适合使用这种方法。
下面再来看前面的比萨店示例。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: toppings.py
1 requested_toppings = ['mushrooms', 'extra cheese']
2 if 'mushrooms' in requested_toppings:
print("Adding mushrooms.")
3 if 'pepperoni' in requested_toppings:
print("Adding pepperoni.")
4 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(见1)。2 处的if语句检查顾客是否点 了配料蘑菇('mushrooms'),如果点了,就打印一条确认消息。3 处检查配料辣香肠('pepperoni') 的代码也是一个简单的if语句,而不是elif或else语句;因此不管前一个测试是否通过,都将进 行这个测试。4处的代码检查顾客是否要求多加芝士('extra cheese');不管前两个测试的结果 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:
Adding mushrooms.
Adding extra cheese.
Finished making your pizza!
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,就会跳过余下的测试:
requested_toppings = ['mushrooms', 'extra cheese']
if 'mushrooms' in requested_toppings:
print("Adding mushrooms.")
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'mushrooms',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,不再检查列表中是否包含'extra cheese'和 'pepperoni'。其结果是,将添加顾客点的第一种配料,但不会添加其他的配料:
Adding mushrooms.
Finished making your pizza!
总之,如果你只想执行一个代码块,就使用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。
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