關于 Python 的條件控制技巧
在編程中，條件控制是實現邏輯判斷的基礎。Python 提供了多種方式來實現條件控制，包括 if 語句、elif 語句和 else 語句等。掌握這些基礎可以幫助你寫出更加靈活和智能的程序。
基本的條件控制語句
1. if 語句
用途：用于基于某個條件執行一段代碼塊。
語法：
if condition:
# 條件為真時執行的代碼示例：編寫一個程序，判斷一個數字是否大于 10。
number = 15
if number > 10:
print("這個數字大于 10")輸出：
這個數字大于 10解釋：這里 number > 10 是一個條件表達式。如果這個表達式的值為 True，那么打印語句就會被執行。
技巧：在判斷之前可以先檢查變量是否已經定義，避免運行時錯誤。
number = input("請輸入一個數字：")
if number.isdigit(): # 檢查輸入是否為數字
number = int(number)
if number > 10:
print("這個數字大于 10")
else:
print("請輸入有效的數字")注意事項：確保在使用條件語句時考慮所有可能的情況，避免遺漏。
2. if-else 語句
用途：用于在條件為真或假時分別執行不同的代碼塊。
語法：
if condition:
# 條件為真時執行的代碼
else:
# 條件為假時執行的代碼示例：判斷一個年份是否為閏年。
year = 2024
if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or year % 400 == 0:
print(year, "是閏年")
else:
print(year, "不是閏年")輸出：
2024 是閏年解釋：閏年的規則是能被 4 整除但不能被 100 整除，或者能被 400 整除。
技巧：可以將復雜的條件拆分成多個簡單的條件組合。
is_divisible_by_4 = year % 4 == 0
is_not_divisible_by_100 = year % 100 != 0
is_divisible_by_400 = year % 400 == 0
if is_divisible_by_4 and is_not_divisible_by_100 or is_divisible_by_400:
print(year, "是閏年")
else:
print(year, "不是閏年")注意事項：在處理多個條件時，注意運算符的優先級。
3. if-elif-else 語句
用途：用于根據多個條件選擇執行不同的代碼塊。
語法：
if condition1:
# 條件 1 為真時執行的代碼
elif condition2:
# 條件 2 為真時執行的代碼
else:
# 其他情況執行的代碼示例：根據成績等級輸出評語。
score = 85
if score >= 90:
print("優秀")
elif score >= 70:
print("良好")
else:
print("加油")輸出：
良好解釋：首先檢查 score >= 90，如果為真，則打印“優秀”。否則，再檢查 score >= 70，如果為真，則打印“良好”。否則，打印“加油”。
技巧：可以根據實際情況添加更多的 elif 分支。
if score >= 90:
print("優秀")
elif score >= 80:
print("良好")
elif score >= 70:
print("合格")
elif score >= 60:
print("及格")
else:
print("不及格")注意事項：在編寫多個條件分支時，注意順序的重要性，確保每個條件都能正確地被評估。
進階的條件控制技術
1. 嵌套 if 語句
用途：在一個 if 語句內部再包含另一個 if 語句，實現更復雜的邏輯判斷。
語法：
if outer_condition:
if inner_condition:
# 條件為真時執行的代碼
else:
# 內部條件為假時執行的代碼
else:
# 外部條件為假時執行的代碼示例：判斷一個用戶是否成年以及是否有駕駛資格。
age = 20
has_driving_license = True
if age >= 18:
if has_driving_license:
print("你可以開車")
else:
print("你需要考取駕照")
else:
print("你還未成年")輸出：
你可以開車解釋：首先檢查年齡是否大于等于 18 歲，如果為真，則進一步檢查是否有駕駛執照。否則，打印“你還未成年”。
技巧：嵌套 if 語句可以用來處理多個層次的邏輯關系。
if age >= 18:
if has_driving_license:
print("你可以開車")
elif age >= 16:
print("你可以申請駕照")
else:
print("你需要等到 16 歲才能申請駕照")
else:
print("你還未成年")注意事項：嵌套層數過多可能會導致代碼難以閱讀和維護，盡量保持簡潔。
2. 使用邏輯運算符
用途：通過邏輯運算符（如 and、or 和 not）來組合多個條件，實現更復雜的邏輯判斷。
示例：判斷用戶是否滿足特定條件。
age = 25
is_student = False
if age >= 18 and not is_student:
print("你可以申請信用卡")
else:
print("你不滿足條件")輸出：
你可以申請信用卡解釋：這里使用了 and 運算符和 not 運算符。只有當年齡大于等于 18 歲并且不是學生時，才會打印“你可以申請信用卡”。
技巧：合理使用邏輯運算符可以使條件判斷更加簡潔明了。
if age >= 18 and (not is_student or income >= 20000):
print("你可以申請信用卡")
else:
print("你不滿足條件")注意事項：在使用邏輯運算符時，要注意運算符的優先級，必要時使用括號來明確優先級。
3. 使用條件表達式
用途：條件表達式是一種簡化形式的 if-else 語句，可以在一行內實現條件判斷。
語法：
value = some_value if condition else another_value示例：根據年齡返回相應的評價。
age = 25
result = "成年人" if age >= 18 else "未成年人"
print(result)輸出：
成年人解釋：這里使用了條件表達式 age >= 18，如果條件為真，則 result 被賦值為 "成年人"，否則賦值為 "未成年人"。
技巧：條件表達式適用于簡單的條件判斷，可以使代碼更加簡潔。
score = 85
grade = "優秀" if score >= 90 else ("良好" if score >= 70 else "加油")
print(grade)注意事項：條件表達式雖然簡潔，但嵌套過多會降低代碼的可讀性，要適度使用。
4. 使用列表推導式和條件表達式
用途：通過列表推導式結合條件表達式來簡化循環和條件判斷。
語法：
result = [expression for item in iterable if condition]示例：找出一個列表中所有偶數的平方。
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
squares = [num ** 2 for num in numbers if num % 2 == 0]
print(squares)輸出：
[4, 16, 36]解釋：這里使用了列表推導式 [num ** 2 for num in numbers if num % 2 == 0]，只有當 num 是偶數時，才會計算其平方并加入到結果列表中。
技巧：列表推導式結合條件表達式可以使代碼更加簡潔。
even_squares = [num ** 2 if num % 2 == 0 else num for num in numbers]
print(even_squares)注意事項：列表推導式雖然簡潔，但嵌套過多會降低代碼的可讀性，要適度使用。
5.實戰案例：成績管理系統
假設我們已經實現了基本的成績管理系統，現在將進一步完善系統功能，使其能夠處理更多的場景。
需求： 1. 輸入學生的姓名、年齡和分數。 2. 根據分數輸出相應的評價（優秀、良好、合格、及格、不及格）。 3. 記錄學生的基本信息，并保存到文件中。 4. 提供查詢功能，允許用戶查詢學生的成績和評價。
步驟：
(1) 輸入學生信息：
獲取學生的姓名、年齡和分數。
檢查輸入的有效性。
import json
def get_student_info():
name = input("請輸入學生姓名：")
age = input("請輸入學生年齡：")
score = input("請輸入學生成績：")
if not name.strip() or not age.isdigit() or not score.isdigit():
print("輸入有誤，請重新輸入！")
return None
age = int(age)
score = int(score)
return {"name": name, "age": age, "score": score}(2) 根據分數輸出評價：
判斷分數范圍并輸出相應的評價。
def evaluate_score(score):
if score >= 90:
return "優秀"
elif score >= 80:
return "良好"
elif score >= 70:
return "合格"
elif score >= 60:
return "及格"
else:(3) 記錄學生信息：
將學生信息保存到 JSON 文件中。
def save_student_info(student_info):
with open("students.json", "a") as file:
json.dump(student_info, file)
file.write("\n")(4) 查詢學生信息：
讀取文件中的學生信息，并根據姓名查詢成績和評價。
def query_student_info(name):
with open("students.json", "r") as file:
students = [json.loads(line) for line in file]
for student in students:
if student["name"] == name:
evaluation = evaluate_score(student["score"])
print(f"{name} 的成績為 {evaluation}")
return
print(f"沒有找到 {name} 的信息")(5) 主程序：
- 輸入學生信息。
- 輸出評價。
- 保存學生信息。
- 查詢學生信息。
def main():
while True:
print("請選擇操作：")
print("1. 添加學生信息")
print("2. 查詢學生信息")
print("3. 退出")
choice = input("請輸入選項：")
if choice == "1":
student_info = get_student_info()
if student_info:
evaluation = evaluate_score(student_info["score"])
print(f"{student_info['name']} 的成績為 {evaluation}")
save_student_info(student_info)
elif choice == "2":
name = input("請輸入學生姓名：")
query_student_info(name)
elif choice == "3":
break
else:
print("無效的選項，請重新輸入！")
if __name__ == "__main__":
main()運行結果：
請選擇操作：
**1.** 添加學生信息
**2.** 查詢學生信息
**3.** 退出
請輸入選項：1
請輸入學生姓名：張三
請輸入學生年齡：20
請輸入學生成績：85
張三 的成績為 良好
請選擇操作：
**1.** 添加學生信息
**2.** 查詢學生信息
**3.** 退出
請輸入選項：2
請輸入學生姓名：張三
張三 的成績為 良好
請選擇操作：
**1.** 添加學生信息
**2.** 查詢學生信息
**3.** 退出
請輸入選項：3分析：
- 輸入檢查：在獲取學生信息時，檢查了姓名、年齡和分數的有效性，避免了無效輸入。
- 條件判斷：使用了嵌套的 if-elif-else 語句來判斷分數范圍，并輸出相應的評價。
- 數據保存：將學生信息以 JSON 格式保存到文件中，方便后續查看和管理。
- 查詢功能：通過讀取文件中的數據，并根據姓名查詢學生的成績和評價。
技巧和注意事項：
- 在輸入檢查時，使用了字符串和整數類型的轉換函數，確保數據類型的一致性。
- 條件判斷時，合理安排了條件的順序，使得邏輯更加清晰。
- 數據保存時，使用了文件操作函數，確保數據的安全性和持久性。
- 查詢功能時，使用了列表推導式來讀取文件中的數據，并通過循環查找指定的學生信息。
