任务一
使用分支结构

在现实生活中，对于一件事情可能会有多个解决方案。例如，如果今天不下雨就去爬山，如果下雨就去看电影。在程序设计语言中使用分支结构来解决这类问题，分支结构能够根据不同的条件选择执行不同的分支，从而增强程序的灵活性和实用性。

活动一 计算整数的绝对值

【问题描述】

输入一个整数，输出这个整数的绝对值。

●输入数据：

-564

●输出结果：

x的绝对值为 564

【题前思考】

根据问题描述，填写表 3-1-1。

【解题思路】

计算一个数的绝对值，首先判断这个数是负数还是正数，如果是负数就取相反数，如果是正数就不变。因此，我们只需要考虑输入的数为负数的情况，将其转换为它的相反数即可，而正数就不做任何改变。

【程序代码】

【代码分析】

①：将输入数据转换为整数存入变量x。

②：判断x是否小于 0（为负数），如果为负数就执行语句x=-x。注意if和其后的表达式x<0 之间至少要有一个空格，而且表示条件的表达式之后还有一个西文的冒号(:)。if下方受if控制的语句块要缩进，当条件成立时会执行if下方的语句块。此处的语句块只有一条语句x=-x，表示将x的相反数再赋给x。注意观察print( )函数，它就没有缩进，这就意味着它与if无关，不管条件是否成立，都需要执行。

【技术全貌】

1.单分支结构语句

if语句的一般格式为：

其功能是先计算条件表达式的值，如果条件表达式成立，则执行后面的语句块，执行的语句块可以是多行，以缩进格式来表示同一范围；当条件表达式不成立时，则跳过语句块，结束分支结构，执行分支结构后面的代码，执行流程图如图 3-1-1所示。

条件表达式可以是一个单一的值或者变量，也可以是复杂的表达式。False、0、空字符串、None(空值)、[ ](空列表)、{}(空字典）等都表示不成立，其他表示成立。

语句块由相同缩进量的若干条语句组成，表示条件成立时要执行的语句序列。

注意：条件表达式后面的冒号（：）千万不要忘记。

2.比较运算符和关系表达式

if后的表达式可以是任何类型的表达式，但通常是关系表达

式和逻辑表达式。本活动介绍关系表达式，关系表达式中的运算符称为比较运算符，Python中的比较运算符见表 3-1-2。

一展身手

输入两个数，按从大到小的顺序输出。程序流程图如图 3-1-2所示。

输入：12 26

输出：26 12

活动二 判断闰年

【问题描述】

输入一个年份，判断是否为闰年。闰年的条件是年份能被 4整除且不能被 100 整除，或者能被 400 整除。

●输入数据：

2000

●输出结果：

是闰年

【题前思考】

根据问题描述，填写表 3-1-3。

【解题思路】

根据闰年的定义，判断闰年的第一条件为年份能被 4 整除且不能被 100 整除，第二条件为能被 400 整除，两者只需要一个成立即是闰年。

【程序代码】

【代码分析】

①：一个年份，要么是平年，要么是闰年，因此使用分支来进行判断。首先判断闰年，只要满足两个条件中的任意一个即是闰年，一个是年份能被 4 整除但不能被 100 整除，表示为y%4==0 and y%100!=0，运算符and是布尔运算符表示运算符两边都成立结果才成立，意思就是y能被 4 整除而且y不能被 100 整除。另一个条件则是能被 400 整除，表示为y%400= = 0 即除以 400 的余数为 0。这两个条件满足其中之一就是闰年，所以中间用or来连接。or也是布尔运算符，表示运算符两边只要一边成立结果就成立，整个表达式的意思就是(y%4==0 and y%100!=0)成立或者(y%400 = = 0)成立。如果整个表达式成立，就执行下面缩进的语句块，在这里是print("是闰年")，输出“是闰年”这 3 个字。

②：如果不是闰年就是平年，执行else下面的语句，注意else后也有冒号(:)，且下面的语句块也要缩进，表示if后的表达式不成立时要执行的语句。

【优化提升】

以上代码可改写为if-else表达式，代码更加简洁：

"是闰年" if y%4==0 and y%100!=0 or y % 400 == 0 else "是平年"，这个表达式表示的意思是如果y%4==0 and y%100!=0 or y % 400 == 0 成立，则其值为if前的表达式的值“是闰年”，否则其值为else后的表达式的值“是平年”。

【技术全貌】

1.双分支结构语句

if else语句的一般格式为：

if 条件表达式：

其功能是先计算条件表达式的值，如果条件表达式成立，则执行后面的语句块 1；当条件表达式不成立时，则执行语句块 2，执行流程图如图 3-1-3所示。

else不能单独使用，必须和if一起使用，并且要正确配对。

if条件表达式和else后面的冒号（：）千万不能忘记。

在编程的过程中，有时候我们会先搭建起程序的整体逻辑结构，只是暂时不去实现某些细节，而是在这些地方加一些注释，方便以后再添加代码。Python还提供了空语句pass，用来让解释器跳过此处，什么都不做。

当条件表达式t<=0 成立时，执行空语句pass，跳过此处执行if else语句后面的语句。

2.逻辑运算符和逻辑表达式

Python支持布尔运算（也称逻辑运算），详细描述见表 3-1-4。

例如：

输出结果为：

1 - 这是与运算，a、b都为 true

2 - 这是或运算，a、b都为 true，或其中一个变量为 true

3 - 这是非运算，a为真

把a的值改为 0，输出结果为：

1 - 这是与运算，a、b有一个不为 true

2 - 这是或运算，a、b都为 true，或其中一个变量为 true

3 - 这是非运算，a为假

一展身手

编写一个程序，输入一个字符，如果是大写字母就输出对应的小写字母，如果是小写字母就输出对应的大写字母。程序流程图如图 3-1-4 所示。

提示：字符串的方法islower( )和isupper( )用于判断字符串的字符是否全是大写或全是小写。

活动三 百分制成绩转换成等级

【问题描述】

输入一个学生的百分制成绩，按以下规则将百分制成绩转换成等级：90 分及以上为A等级，70~89 分为B等级，60~69 为C等级，60 分以下为D等级。

●输入数据：

75

●输出结果：

B

【题前思考】

根据问题描述，填写表 3-1-5。

【解题思路】

成绩有A、B、C、D4 个等级，即有 4 个条件，需要使用多分支来解决这个问题。成绩在90 分及以上为A等级，成绩在 70~89 分为B等级，成绩在 60~69 分为C等级，成绩在 60 分以下为D等级，正确表示几个条件非常重要。

【程序代码】

【代码分析】

①：判断输入的成绩是否在 70~90 分（包括 70，不包括 90）。elif是else if的缩写，表示“反之再判断”的意思。elif前面的if或其他elif判断失败之后，才会执行此处的判断，也就是说x>=90 不成立时才会执行到这里判断后面的条件x>=70 and x<90。当条件成立时执行其后缩进的语句块print("B")，如果不成立执行后面的elif或else子句。

②：当前面列出的所有条件都不成立时执行else后面缩进的语句块print("D")，这是一个可选的子句，根据情况选用。

【技术全貌】

多分支结构语句的格式为：

其功能是先计算条件表达式 1 的值，如果条件表达式 1 成立，则执行后面的语句块 1；如果条件表达式 1 不成立则判断条件表达式 2，如果条件表达式 2 成立，则执行后面的语句块 2；如果条件表达式 2 不成立则继续判断条件表达式 3，如果条件表达式 3 成立，则执行后面的语句块 3；依次类推，如果前面的条件表达式均不成立，则执行语句块n+1，如果没有else后面的语句块n+1，则什么也不执行，结束分支语句，结构流程图如图 3-1-5 所示。

注意：

elif和else均不能单独使用，必须和if一起使用，并且要正确配对。

每一个if、elif、else后面都有冒号（:），均不能省略。

不管有多少个分支，都只能执行一个分支，或者一个也不执行，不能同时执行多个分支。

一展身手

所示。编写一个程序，输入x的值，计算分段函数 的值。程序流程图如图 3-1-6