python编程 | 第五章 if语句
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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。假设你有一个汽车列表，并想将其中每辆汽车的名称打印出来。对于大多数汽车，都应以首字母大写的 方式打印其名称，但对于汽车名'bmw' ，应以全大写的方式打印。下面的代码遍历一个列表，并以首字母大写的方式打印其中的汽车名，但对于汽车名'bmw' ，以全大写的方式打印：
cars = ['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
for car in cars:
if car == 'bmw':
print(car.upper())
else:
print(car.title())
if语句
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。
2.1 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car 的值设置为'bmw‘，这种做法你已见过很多次。接下来，使用两个等号（== ）检查car 的值是否为'bmw' 。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car 的值不是'bmw' ，上述测试将返回False ：
2.2 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：
2.3 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如此。
requested_topping = 'mushrooms'
if requested_topping != 'anchovies':
print("Hold the anchovies!")
2.4 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：
answer = 17
if answer != 42:
print("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：
2.5 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。
2.5.1 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，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 。
2.5.2 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：
2.6 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。要判断特定的值是否已包含在列表中，可使用关键字in 。
2.7 检查特定值是否不包含在列表中
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 。
banned_users = ['andrew', 'carolina', 'david']
user = 'marie'
if user not in banned_users:
print(user.title() + ", you can post a response if you wish.")
判断不包含
2.8 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：
game_active = True
can_edit = False
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数。
3.1 简单的 if 语句
最简单的if 语句只有一个测试和一个操作：
if conditional_test:
do something
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。
age = 19
if age >= 18:
print("You are old enough to vote!")
print("Have you registered to vote yet?")
3.2 if-else 语句
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。
age = 17
if age >= 18:
print("You are old enough to vote!")
print("Have you registered to vote yet?")
else:
print("Sorry, you are too young to vote.")
print("Please register to vote as soon as you turn 18!")
if-else
3.3 if-elif-else 结构
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：
age = 12
if age < 4:
print("Your admission cost is $0.")
elif age < 18:
print("Your admission cost is $5.")
else:
print("Your admission cost is $10.")
amusement_park.py
3.4 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美元）购买门票：
3.5 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：
age = 12
if age < 4:
price = 0
elif age < 18:
price = 5
elif age < 65:
price = 10
elif age >= 65:
price = 5
print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")
if-elif
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。
3.6 测试多个条件
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：
requested_toppings = ['mushrooms', 'extra cheese']
if 'mushrooms' in requested_toppings:
print("Adding mushrooms.")
if 'pepperoni' in requested_toppings:
print("Adding pepperoni.")
if 'extra cheese' in requested_toppings:
print("Adding extra cheese.")
print("\nFinished making your pizza!")
toppings.py
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：
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。
动手试一试
5-3 外星人颜色#1 ：假设在游戏中刚射杀了一个外星人，请创建一个名为alien_color 的变量，并将其设置为'green' 、'yellow' 或'red' 。 编写一条if 语句，检查外星人是否是绿色的；如果是，就打印一条消息，指出玩家获得了5个点。
编写这个程序的两个版本，在一个版本中上述测试通过了，而在另一个版本中未通过（未通过测试时没有输出）。
5-4 外星人颜色#2 ：像练习5-3那样设置外星人的颜色，并编写一个if-else 结构。 如果外星人是绿色的，就打印一条消息，指出玩家因射杀该外星人获得了5个点。 如果外星人不是绿色的，就打印一条消息，指出玩家获得了10个点。 编写这个程序的两个版本，在一个版本中执行if 代码块，而在另一个版本中执行else 代码块。
5-5 外星人颜色#3 ：将练习5-4中的if-else 结构改为if-elif-else 结构。 如果外星人是绿色的，就打印一条消息，指出玩家获得了5个点。 如果外星人是黄色的，就打印一条消息，指出玩家获得了10个点。 如果外星人是红色的，就打印一条消息，指出玩家获得了15个点。
编写这个程序的三个版本，它们分别在外星人为绿色、黄色和红色时打印一条消息。
5-6 人生的不同阶段 ：设置变量age 的值，再编写一个if-elif-else 结构，根据age 的值判断处于人生的哪个阶段。 如果一个人的年龄小于2岁，就打印一条消息，指出他是婴儿。 如果一个人的年龄为2（含）～4岁，就打印一条消息，指出他正蹒跚学步。 如果一个人的年龄为4（含）～13岁，就打印一条消息，指出他是儿童。 如果一个人的年龄为13（含）～20岁，就打印一条消息，指出他是青少年。 如果一个人的年龄为20（含）～65岁，就打印一条消息，指出他是成年人。 如果一个人的年龄超过65（含）岁，就打印一条消息，指出他是老年人。
5-7 喜欢的水果：创建一个列表，其中包含你喜欢的水果，再编写一系列独立的if 语句，检查列表中是否包含特定的水果。 将该列表命名为favorite_fruits ，并在其中包含三种水果。 编写5条if 语句，每条都检查某种水果是否包含在列表中，如果包含在列表中，就打印一条消息，如“You really like bananas!”。
4 使用if 语句处理列表
4.1 检查特殊元素
本章开头通过一个简单示例演示了如何处理特殊值'bmw' ——它需要采用不同的格式进行打印。既然你对条件测试和if 语句有了大致的认识，下面来进一步研究如何检查列表中的特殊值，并对其做合适的处理。
继续使用前面的比萨店示例。这家比萨店在制作比萨时，每添加一种配料都打印一条消息。通过创建一个列表，在其中包含顾客点的配料，并使用一个循环来指出添加到比萨中的配料，可以以极高的效率编写这样的代码：
requested_toppings = ['mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")
toppings.py
然而，如果比萨店的青椒用完了，该如何处理呢？为妥善地处理这种情况，可在for 循环中包含一条if 语句：
requested_toppings = ['mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
if requested_topping == 'green peppers':
print("Sorry, we are out of green peppers right now.")
else:
print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")
toppings.py
4.2 确定列表不是空的
到目前为止，对于处理的每个列表都做了一个简单的假设，即假设它们都至少包含一个元素。我们马上就要让用户来提供存储在列表中的信息，因此不能再假设循环运行时列表 不是空的。有鉴于此，在运行for 循环前确定列表是否为空很重要。
下面在制作比萨前检查顾客点的配料列表是否为空。如果列表是空的，就向顾客确认他是否要点普通比萨；如果列表不为空，就像前面的示例那样制作比萨：
requested_toppings = []
if requested_toppings:
for requested_topping in requested_toppings:
print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")
else:
print("Are you sure you want a plain pizza?")
4.3 使用多个列表
顾客的要求往往五花八门，在比萨配料方面尤其如此。如果顾客要在比萨中添加炸薯条，该怎么办呢？可使用列表和if 语句来确定能否满足顾客的要求。
来看看在制作比萨前如何拒绝怪异的配料要求。下面的示例定义了两个列表，其中第一个列表包含比萨店供应的配料，而第二个列表包含顾客点的配料。这次对 于requested_toppings 中的每个元素，都检查它是否是比萨店供应的配料，再决定是否在比萨中添加它：
available_toppings = ['mushrooms', 'olives', 'green peppers',
'pepperoni', 'pineapple', 'extra cheese']
requested_toppings = ['mushrooms', 'french fries', 'extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
if requested_topping in available_toppings:
print("Adding " + requested_topping + ".")
else:
print("Sorry, we don't have " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")
动手试一试
5-8 以特殊方式跟管理员打招呼 ：创建一个至少包含5个用户名的列表，且其中一个用户名为'admin' 。想象你要编写代码，在每位用户登录网站后都打印一条问 候消息。遍历用户名列表，并向每位用户打印一条问候消息。 如果用户名为'admin' ，就打印一条特殊的问候消息，如“Hello admin, would you like to see a status report?”。 否则，打印一条普通的问候消息，如“Hello Eric, thank you for logging in again”。
5-9 处理没有用户的情形 ：在为完成练习5-8编写的程序中，添加一条if 语句，检查用户名列表是否为空。 如果为空，就打印消息“We need to find some users!”。
删除列表中的所有用户名，确定将打印正确的消息。
5-10 检查用户名 ：按下面的说明编写一个程序，模拟网站确保每位用户的用户名都独一无二的方式。 创建一个至少包含5个用户名的列表，并将其命名为current_users 。 再创建一个包含5个用户名的列表，将其命名为new_users ，并确保其中有一两个用户名也包含在列表current_users 中。 遍历列表new_users ，对于其中的每个用户名，都检查它是否已被使用。如果是这样，就打印一条消息，指出需要输入别的用户名；否则，打印一条消息，指 出这个用户名未被使用。 确保比较时不区分大消息；换句话说，如果用户名'John' 已被使用，应拒绝用户名'JOHN' 。
5-11 序数 ：序数表示位置，如1st和2nd。大多数序数都以th结尾，只有1、2和3例外。 在一个列表中存储数字1~9。
遍历这个列表。 在循环中使用一个if-elif-else 结构，以打印每个数字对应的序数。输出内容应为1st 、2nd 、3rd 、4th 、5th 、6th 、7th 、8th 和9th ，但每个序 数都独占一行。
