Python项目代码太多if-else？这样优化才优雅！

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已于 2024-06-05 01:19:38 修改 · 2.2k 阅读

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#python #开发语言

于 2024-06-04 22:42:51 首次发布

本文介绍了如何在Python项目中优化if-else语句，提高代码可读性和可维护性。建议包括：提前return、使用合适逻辑运算符、提炼条件判断逻辑、优化逻辑结构、使用三元运算符、使用枚举和函数式编程方法。通过这些技巧，可以减少if-else的使用，使代码更加简洁和清晰。

前言

代码中不可避免地会出现复杂的if-else条件逻辑，而简化这些条件表达式是一种提高代码可读性极为实用的技巧。

在 Python 中，有多种方法可以避免复杂的 if-else 条件逻辑，使代码更加清晰和易于维护。

筑基期

提前 return，去掉多余的 else

在 Python 中，使用"提前返回"（early return）可以避免深层嵌套的if-else语句，并且使代码更加清晰。

场景：电商平台为首次购买的用户在结账时提供优惠券。如果用户不是首次购买，或者购物车中的商品总额低于某个阈值，则不提供优惠券。

未使用提前返回的原始代码：

def apply_coupon(user, cart):
    if user.is_first_purchase:
        if cart.total_amount >= 100:
            cart.apply_discount(10)  # 应用10%的折扣
            print("A coupon has been applied to your purchase.")
        else:
            print("Your purchase does not meet the minimum amount for a coupon.")
    else:
        print("Coupons are only available for first-time purchases.")
    return cart

使用提前返回优化后的代码：

def apply_coupon(user, cart):
    # 检查是否为首次购买
    if not user.is_first_purchase:
        print("Coupons are only available for first-time purchases.")
        return cart

    # 检查购物车总额是否满足条件
    if cart.total_amount < 100:
        print("Your purchase does not meet the minimum amount for a coupon.")
        return cart

    # 应用优惠券
    cart.apply_discount(10)  # 应用10%的折扣
    print("A coupon has been applied to your purchase.")
    return cart

首先，定义用户和购物车类，以及必要的属性和方法：

class User:
    def __init__(self, is_first_purchase):
        self.is_first_purchase = is_first_purchase

class Cart:
    def __init__(self, total_amount):
        self.total_amount = total_amount
        self.discount = 0

    def apply_discount(self, percentage):
        self.discount = self.total_amount * (percentage / 100)
        self.total_amount -= self.discount

    def __str__(self):
        return f"Cart(total_amount={
     
     self.total_amount}, discount={
     
     self.discount})"

然后，我们创建两个用户和两个购物车对象。

第一个用户是首次购买，购物车总额为150，满足应用优惠券的条件，因此会看到优惠券被应用，并且购物车总额减少。
第二个用户不是首次购买，购物车总额为50，不满足应用优惠券的条件，因此会看到相应的提示信息，购物车总额不变。

# 创建用户对象，假设是首次购买
user = User(is_first_purchase=True)

# 创建购物车对象，假设购物车总额为150
cart = Cart(total_amount=150)

# 打印原始购物车状态
print("原始购物车状态:", cart)

# 调用apply_coupon函数
cart = apply_coupon(user, cart)

# 打印应用优惠券后的购物车状态
print("应用优惠券后的购物车状态:", cart)

# 再次创建一个购物车对象，假设购物车总额为50，且用户不是首次购买
another_user = User(is_first_purchase=False)
another_cart = Cart(total_amount=50)

# 打印原始购物车状态
print("\n原始购物车状态:", another_cart)

# 调用apply_coupon函数
another_cart = apply_coupon(another_user, another_cart)

# 打印应用优惠券后的购物车状态（实际上不会应用优惠券）
print("应用优惠券后的购物车状态（实际上不会应用优惠券）:", another_cart)

在这个优化后的版本中，我们使用了提前返回来简化逻辑流程：

首先检查用户是否为首次购买，如果不是，则立即返回，不再执行后续代码。
然后检查购物车总额是否满足优惠券的最低限额，如果不满足，同样立即返回。
只有当这两个条件都满足时，才应用优惠券并打印相应的消息。

提前返回的好处：

逻辑清晰：每个条件都被单独检查，并且不满足时立即返回，逻辑流程非常清晰。
减少嵌套：避免了深层嵌套的if-else结构，使得代码更加扁平化。
易于维护：当需要修改条件或者添加新的条件时，可以很容易地在函数开头添加新的检查。
避免冗余：去掉了不必要的else语句，因为每个if语句都有明确的返回点。

通过这种方式，提前返回使得代码更加简洁、直观，并且易于理解和维护。

使用合适的逻辑运算符

在Python开发中，逻辑运算符and、or、in、bool()和not等可以帮助我们简化条件判断，从而减少if语句的使用。以下是使用逻辑运算符优化if语句的一个电商例子。

场景：电商平台想要为特定条件下的用户提供优惠券。条件包括：

用户必须是新用户（is_new 属性为 True）。
用户的购物车中必须包含至少一种电子产品（category 属性为 "electronics"）。
用户的购物车总价必须超过一定金额（例如200元）。

未使用逻辑运算符的原始代码：

from collections import namedtuple


def apply_coupon(_cart_items, _user):
    if _user.is_new:
        if any(item['category'] == 'electronics' for item in _cart_items):
            if sum(item['price'] * item['quantity'] for item in _cart_items) > 200:
                # 应用优惠券逻辑
                print("Coupon applied!")
            else:
                print("Cart total is less than 200.")
        else:
            print("No electronics in cart.")
    else:
        print("User is not new.")


# 示例用户和购物车
User = namedtuple('User', ["is_new"])
user = User(is_new=True)
cart_items = [
    {
   
   'name': 'Laptop', 'category': 'electronics', 'price': 150, 'quantity': 1},
    {
   
   'name': 'Book', 'category': 'books', 'price': 50, 'quantity': 2},
]

apply_coupon(cart_items, user)  # Coupon applied!

使用逻辑运算符优化后的代码：

from collections import namedtuple


def apply_coupon(cart_items, user):
    # 使用逻辑运算符组合条件
    new_user = user.is_new
    has_electronics = any(item['category'] == 'electronics' for item in cart_items)
    cart_total = sum(item['price'] * item['quantity'] for item in cart_items) > 200

    # 如果所有条件都满足，则应用优惠券
    if new_user and has_electronics and cart_total:
        print("Coupon applied!")
    else:
        print("Coupon not applied.")


# 示例用户和购物车
User = namedtuple('User', ["is_new"])
user = User(is_new=True)
cart_items = [
    {
   
   'name': 'Laptop', 'category': 'electronics', 'price': 150, 'quantity': 1},
    {
   
   'name': 'Book', 'category': 'books', 'price': 50, 'quantity': 2},
]

apply_coupon(cart_items, user)  # Coupon applied!

在这个优化后的版本中，我们首先使用逻辑运算符来单独评估每个条件：

new_user 检查用户是否为新用户。
has_electronics 检查购物车中是否有电子产品。
cart_total 检查购物车总价是否超过 200 元。

然后，我们使用and运算符来确保所有条件都满足，只有当这个组合条件为真时，才应用优惠券。

使用逻辑运算符的好处包括：

代码简化：减少了嵌套的if语句，使代码更加简洁。
逻辑清晰：每个条件的评估清晰明了，易于理解和维护。
易于调整：如果需要修改条件或添加新条件，只需调整逻辑表达式即可。

通过这种方式，逻辑运算符帮助我们编写出更加Pythonic和易于维护的代码。

提炼条件判断逻辑

当条件判断变得过于复杂时，它不仅难以理解，还可能导致代码维护困难。将复杂的条件判断逻辑提炼成独立的函数是一种很好的实践，这样可以使代码更加清晰、可读性更高，并且易于维护。

假设我们有一个函数，根据用户的购物车中的商品种类和数量来决定是否提供折扣。原始的代码可能包含多个嵌套的if-else语句，如下所示：

def calculate_discount(_cart_items):
    discount = 0
    if 'electronics' in _cart_items:
        if len(_cart_items['electronics']) >= 3:
            discount += 10
        if 'laptop' in _cart_items['electronics']:
            discount += 5
    elif 'clothing' in _cart_items:
        if len(_cart_items['clothing']) >= 5:
            discount += 15
    # ... 更多条件
    return discount

这个函数的可读性很差，很难一眼看出它在做什么。我们可以将复杂的条件判断逻辑提炼成独立的函数，如下所示：

# 定义检查商品的函数
def has_bulk_electronic_items(_cart_items):
    return len(_cart_items.get('electronics', [])) >= 3


def has_laptop_in_electronics(_cart_items):
    return 'laptop' in _cart_items.get('electronics', [])


def has_many_clothing_items(_cart_items):
    return len(_cart_items.get('clothing', [])) >= 5


# 定义计算折扣的函数
def calculate_discount(_cart_items):
    discount = 0
    if has_bulk_electronic_items(_cart_items):
        discount += 10  # 电子产品数量超过3个，折扣10%
    if has_laptop_in_electronics(_cart_items):
        discount += 5  # 电子产品中有笔记本电脑，额外折扣5%
    if has_many_clothing_items(_cart_items):
        discount += 15  # 服装数量超过5个，折扣15%
    return discount


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