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4.2 选择流程控制 |
选择流程控制是一种条件控制语句，它包含一个条件判断表达式（也简称为条件式或者条件判断式），如果条件判断表达式结果为真（True），就执行某个程序区块；如果条件判断表达式结果为假（True），就执行另一个程序区块。下面介绍Python语言中与选择流程控制相关的语句及其功能。
if...else条件语句是一个相当普遍且实用的语句，如果条件判断表达式成立（True，或用1表示），就执行if程序区块中的程序语句，如果条件判断表达式不成立（False，或用0表示），就执行else程序区块中的程序语句。如果有多重判断，可以加上elif指令。if条件语句的语法如下：
if 条件判断表达式：
#如果条件判断表达式成立，就执行这个程序区块中的程序语句
else：
#如果条件不成立，就执行这个程序区块中的程序语句
假如我们要判断a变量的值是否大于等于b变量的值，条件判断表达式可以这样编写：
if a >= b：
#如果a大于等于b，就执行这个程序区块中的程序语句
else：
#如果a“不”大于或等于b，就执行这个程序区块中的程序语句
if…else条件语句的流程示意图如图4-6所示。
图4-6
在if…else条件语句的使用上，如果条件不成立，就不需要执行任何程序语句，可以省略else部分：
if 条件判断表达式：
#如果条件成立，就执行这个程序区块中的程序语句
另外，如果if…else条件语句使用and或or等逻辑运算符，那么建议加上括号区分执行顺序，以便提高程序的可读性，例如：
if (a==c) and (a>b)：
#如果a等于c而且a大于b，就执行这个程序区块中的程序语句
else：
#如果上述条件不成立，就执行这个程序区块中的程序语句
另外，Python语言提供了一种更简洁的if...else条件表达式，格式如下：
X if C else Y
根据条件判断表达式返回两个表达式其中的一个，在上面的表达式中，当C为真时返回X，否则返回Y。例如，要判断整数X是奇数还是偶数，原来的程序会这样编写：
if (x % 2)==0:
y="偶数"
else:
y="奇数"
print('{0}'.format(y))
改成简洁的形式，就只需要简单的一行程序语句就能达到同样的目的，语句如下：
print('{0}'.format("偶数" if (X % 2)==0 else "奇数"))
如果if条件判断表达式为真，就返回“偶数”，否则返回“奇数”。
在下面的范例程序中，我们将练习if…else语句的用法。范例程序的目的是制作一个简易的闰年判断程序。让用户输入年份（4位数的整数year），程序判断是否为闰年。满足以下两个条件之一就是闰年：
（1）逢4年闰(可被4整除)但逢100年不闰(不可被100整除)。 （2）逢400年闰(可被400整除)。
【范例程序：leapYear.py】判断是否为闰年
01 # -*- coding: utf-8 -*-
02 """
03 程序名称：闰年判断程序
04 题目要求：
05 输入年份(4位数的整数year)判断是否为闰年
06 条件1.逢4闰(可被4整除)而且逢100不闰(不可被100整除)
07 条件2.逢400闰(可被400整除)
08 满足两个条件之一就是闰年
09 """
10 year = int(input("请输入年份："))
11
12 if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0):
13 print("{0}是闰年".format(year))
14 else :
15 print("{0}是平年".format(year))
程序的执行结果如图4-7所示。
图4-7
程序代码解析：
·第10行：输入一个年份，但记得调用int()函数将其转换成整数类型。
·第12～15行：判断是否为闰年，条件1：逢4闰（可被4整除）而且逢100不闰（不可被100整除），条件2：逢400闰（可被400整除），满足两个条件之一就是闰年。
请读者查询下列年份是否为闰年：
1900（平年）、1996（闰年）、2004（闰年）、2017（平年）、2400（闰年）
如果条件判断表达式不止一个，就可以再加上elif条件语句，elif就像是“else if”的缩写，虽然使用多重if条件语句可以解决各种条件下执行不同程序区块的问题，但是终究还是不够精简，这时elif条件语句就能派上用场了，还可以提高程序的可读性。注意，if语句是我们程序中逻辑上的“必需品”，后面并不一定要有elif和else，因而有if、if/else、if/elif/else三种情况。格式如下：
if 条件判断表达式1：
#如果条件判断表达式1成立，就执行这个程序区块中的程序语句
elif 条件判断表达式2：
#如果条件判断表达式2成立，就执行这个程序区块中的程序语句
else：
#如果上面的条件都不成立，就执行这个程序区块中的程序语句
例如：
if a==b： #如果a等于b，就执行这个程序区块中的程序语句 elif a>b： #如果a大于b，就执行这个程序区块中的程序语句 else： #如果a不等于b而且a小于b，就执行这个程序区块中的程序语句
下面通过范例程序来练习if多重选择的用法。范例程序的目的是检测当前的时间来决定使用哪一种问候语。
【范例程序：currentTime.py】检测当前时间来决定使用哪一种问候语
01 # -*- coding: utf-8 -*-
02 """
03 程序名称：检测当前时间来决定使用哪一种问候语
04 题目要求：
05 根据当前时间判断（24小时制）
06 5~10:59，输出“早安”
07 11~17:59，输出“午安”
08 18~4:59，输出“晚安”
09 """
10
11 import time
12
13 print ("现在时间:{}".format( time.strftime("%H:%M:%S")))
14 h = int( time.strftime("%H") )
15
16 if h>5 and h < 11:
17 print ("早安!")
18 elif h >= 11 and h<18:
19 print ("午安!")
20 else:
21 print ("晚安!")
程序的执行结果如图4-8所示。
图4-8
范例程序中获取当前的时间来判断早上、下午或晚上，而后显示适当的问候语。Python的time模块提供了各种与时间有关的函数，time模块是Python标准模块库中的模块，使用前要先使用import指令导入，再调用strftime函数将时间格式化为我们想要的格式，例如下面的程序语句用于获取当前的时间。
import time
time.strftime("%H:%M:%S") # 18:36:16 (24小时制 下午6:36:16)
time.strftime("%I:%M:%S") # 06:36:16 (12小时制 下午6:36:16)
括号内是要设置的格式参数，常用的参数可参考表4-1。
表4-1
注意格式符号的大小写。下面的程序语句用于显示星期、月、日以及时、分、秒。
import time
print(time.strftime("%A, %b %d %H:%M:%S"))
执行结果如下：
Monday, Sep 17 15:49:29
有时在if条件语句中又有另一层if条件语句，这种多层的选择结构称为嵌套（nested）if条件语句。通常在示范嵌套if条件语句的使用方式时，比较常见的做法是以数字范围或成绩来演示多重选择。也就是说，不同的成绩会有不同等级的合格证书。如果是60分以上，就给第一张合格证书，如果是70分以上，就再给第二张合格证书，如果是80分以上，就再给第三张合格证书，如果是90分以上，就再给第四张合格证书，如果100分以上，就再给全能专业的合格证书。根据嵌套if语句，我们可以编写如下程序：
getScore= int(input("请输入分数:"))
if getScore >= 60:
print('第一张合格证书')
if getScore >= 70 :
print('第二张合格证书')
if getScore >= 80 :
print('第三张合格证书')
if getScore >= 90 :
print('第四张合格证书')
if getScore == 100 :
print('全能专业的合格证书')
其实这种一层一层往下探索的if语句，我们可以使用if/elif语句将这种多重选择按条件表达式运算逐一过滤，选择符合的条件（True）来执行某个程序区块内的程序语句，语法如下：
if 条件表达式1:
符合条件表达式1要执行的程序区块
elif 条件表达式2:
符合条件表达式2要执行的程序区块
elif 条件表达式N:
符合条件表达式N要执行的程序区块
else:
如果所有条件表达式都不符合，就执行此程序区块
当条件表达式1不符合时，向下寻找到最终符合的条件表达式为止。其中elif指令是else if的缩写。elif语句可以根据条件表达式的运算来产生多条语句，它的条件表达式之后也要有冒号，表示下面是符合此条件表达式的程序区块，要进行缩排。
下面的范例程序是一种典型的嵌套if和if/elif语句的综合使用例子，这个程序使用if判断所查询的成绩属于哪一个等级。除此之外，范例程序中还加入了另一个判断，如果所输入的分数整数值没有介于0到100之间，就会输出“输入错误，所输入的数字必须介于0-100间”的提示信息。
【范例程序：nested_if.py】嵌套if语句的综合使用范例
01 # -*- coding: utf-8 -*-
02 """
03 嵌套if语句的综合使用范例
04 """
05 score = int(input('请输入期末总成绩：'))
06
07 # 第一层 if/else 语句：判断所输入的成绩是否介于0到100之间
08 if score >= 0 and score <= 100:
09 # 第二层 if/elif/else 语句
10 if score <60:
11 print('{0} 分以下无法取得合格证书'.format(score))
12 elif score >= 60 and score <70:
13 print('{0} 分的成绩等级是D级'.format(score))
14 elif score >= 70 and score <80:
15 print('{0} 分的成绩等级是C级'.format(score))
16 elif score >= 80 and score <90:
17 print('{0} 分的成绩等级是B级'.format(score))
18 else:
19 print('{0} 分的成绩等级是A级'.format(score))
20 else:
21 print('输入错误, 所输入的数字必须介于0-100间')
程序的执行结果如图4-9所示。
图4-9
程序代码解析：
·第7～21行：第一层if/else语句，用于判断所输入的成绩是否介于0到100之间。
·第10～19行：第二层if/elif/else语句，用于判断所查询的成绩属于哪一个等级。