Task05: 条件 Conditionals

1.Python 中的条件语句：让程序做出智能决策

在 Python 编程中，条件语句是一种非常重要的控制结构，它允许程序根据不同的条件做出不同的决策。在这篇博客中，我们将深入探讨 Python 中的条件语句，帮助你更好地理解和运用它们。

一、什么是条件语句？

条件语句是一种根据特定条件执行不同代码块的编程结构。在 Python 中，最常见的条件语句是if语句、elif语句和else语句。这些语句可以根据一个或多个条件来判断程序应该执行哪一部分代码。

二、if语句

if语句是条件语句的基础。它的语法如下：

if condition:
    # 如果条件为真，执行这里的代码

其中，condition是一个布尔表达式，它的值为True或False。如果condition的值为True，则程序将执行if语句块中的代码；如果condition的值为False，则程序将跳过if语句块，继续执行下一行代码。

例如，以下代码使用if语句判断一个数是否为正数：

num = 5
if num > 0:
    print(f"{num}是正数")

在这个例子中，我们首先定义了一个变量num，并将其赋值为 5。然后，我们使用if语句判断num是否大于 0。由于 5 大于 0，所以条件为真，程序将执行if语句块中的代码，输出 “5 是正数”。

三、elif语句

elif语句是if语句的扩展，它允许我们在多个条件之间进行选择。elif语句的语法如下：

if condition1:
    # 如果条件 1 为真，执行这里的代码
elif condition2:
    # 如果条件 2 为真，执行这里的代码
elif condition3:
    # 如果条件 3 为真，执行这里的代码
...
else:
    # 如果以上条件都为假，执行这里的代码

在这个语法中，程序将首先判断condition1是否为真。如果condition1为真，则执行第一个if语句块中的代码；如果condition1为假，则程序将继续判断condition2是否为真。如果condition2为真，则执行第二个elif语句块中的代码；如果condition2为假，则程序将继续判断下一个条件，直到找到一个为真的条件为止。如果所有的条件都为假，则程序将执行else语句块中的代码。

例如，以下代码使用if和elif语句判断一个数的正负性：

num = 0
if num > 0:
    print(f"{num}是正数")
elif num < 0:
    print(f"{num}是负数")
else:
    print(f"{num}是零")

在这个例子中，我们首先定义了一个变量num，并将其赋值为 0。然后，我们使用if和elif语句判断num的正负性。由于 0 既不是正数也不是负数，所以条件都为假，程序将执行else语句块中的代码，输出 “0 是零”。

四、条件表达式

除了使用if、elif和else语句外，Python 还提供了一种简洁的方式来编写条件语句，即条件表达式。条件表达式的语法如下：

expression1 if condition else expression2

在这个语法中，如果condition为真，则程序将返回expression1的值；如果condition为假，则程序将返回expression2的值。

例如，以下代码使用条件表达式判断一个数是否为正数：

num = 5
result = "正数" if num > 0 else "非正数"
print(f"{num}是{result}")

在这个例子中，我们首先定义了一个变量num，并将其赋值为 5。然后，我们使用条件表达式判断num是否为正数。如果num大于 0，则条件为真，程序将返回 “正数”；如果num不大于 0，则条件为假，程序将返回 “非正数”。最后，我们使用print函数输出结果。

2.Python 中的 match-case 语句：强大的模式匹配工具

在 Python 3.10 及以上版本中，引入了一个新的特性 ——match-case语句，也被称为结构模式匹配。这个特性为开发者提供了一种更强大、更简洁的方式来处理复杂的条件判断。在这篇博客中，我们将深入探讨 Python 中的match-case语句。

一、什么是match-case语句？

match-case语句是一种基于模式匹配的控制结构。它允许你根据不同的模式来执行不同的代码块。与传统的if-elif-else语句相比，match-case语句更加简洁、易读，并且可以处理更复杂的情况。

二、基本语法

match-case语句的基本语法如下：

match subject:
    case pattern1:
        # 如果 subject 与 pattern1 匹配，执行这里的代码
    case pattern2:
        # 如果 subject 与 pattern2 匹配，执行这里的代码
   ...
    case _:
        # 如果没有任何模式匹配，执行这里的代码（类似于 else 语句）

在这个语法中，subject是要进行匹配的对象，pattern是各种可能的模式。当subject与某个pattern匹配时，程序将执行相应的代码块。

三、示例用法

1. 简单匹配

以下是一个简单的示例，展示了如何使用match-case语句来判断一个数字的范围：

num = 5
match num:
    case 1 | 2 | 3:
        print(f"{num}在 1 到 3 之间")
    case 4 | 5 | 6:
        print(f"{num}在 4 到 6 之间")
    case _:
        print(f"{num}不在 1 到 6 之间")

在这个例子中，我们使用match-case语句根据num的值来输出不同的消息。如果num等于 1、2 或 3，程序将输出 “5 在 1 到 3 之间”；如果num等于 4、5 或 6，程序将输出 “5 在 4 到 6 之间”；如果num不在 1 到 6 之间，程序将输出 “5 不在 1 到 6 之间”。

2. 复杂模式匹配

match-case语句还可以处理更复杂的模式匹配。例如，以下代码展示了如何使用match-case语句来匹配一个元组：

point = (3, 4)
match point:
    case (0, 0):
        print("原点")
    case (x, y) if x == y:
        print(f"在直线 y = x 上的点({x}, {y})")
    case (x, y):
        print(f"普通点({x}, {y})")

在这个例子中，我们使用match-case语句来匹配一个元组point。如果元组的值为(0, 0)，程序将输出 “原点”；如果元组的值满足x == y，程序将输出 “在直线 y = x 上的点 (x, y)”；如果元组不满足任何特定的模式，程序将输出 “普通点 (x, y)”。

四、优势与注意事项

1. 优势

• 简洁易读：match-case语句使得复杂的条件判断更加清晰易读，减少了代码的冗长性。
• 强大的模式匹配：可以处理各种复杂的模式，包括值的范围、元组、列表等。
• 提高代码的可维护性：当需要修改条件判断逻辑时，只需要修改相应的模式匹配部分，而不需要修改整个if-elif-else结构。

2. 注意事项

• match-case语句在 Python 3.10 及以上版本中可用。如果你的 Python 版本较低，需要升级才能使用这个特性。
• 在使用match-case语句时，要确保模式的准确性和完整性，以避免意外的行为。

五、总结

1.条件语句是 Python 编程中非常重要的控制结构，它允许程序根据不同的条件做出不同的决策。在本文中，我们介绍了 Python 中的条件语句，包括if语句、elif语句、else语句和条件表达式。

2.match-case语句是 Python 3.10 及以上版本中一个非常强大的特性，它为开发者提供了一种更简洁、更强大的方式来处理复杂的条件判断。

3.通过学习这些内容，你应该能够更好地理解和运用条件语句，让你的程序更加智能和灵活；

   通过使用match-case语句，你可以使你的代码更加易读、可维护，并提高开发效率。希望这篇博客对你理解和使用match-case语句有所帮助！