分支結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景
迄今為止，我們寫(xiě)的Python代碼都是一條一條語(yǔ)句順序執(zhí)行，這種結(jié)構(gòu)的代碼我們稱(chēng)之為順序結(jié)構(gòu)。然而僅有順序結(jié)構(gòu)并不能解決所有的問(wèn)題，比如我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)游戲，游戲第一關(guān)的通關(guān)條件是玩家獲得1000分，那么在完成本局游戲后我們要根據(jù)玩家得到分?jǐn)?shù)來(lái)決定究竟是進(jìn)入第二關(guān)還是告訴玩家“Game Over”，這里就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)分支，而且這兩個(gè)分支只有一個(gè)會(huì)被執(zhí)行，這就是程序中分支結(jié)構(gòu)。類(lèi)似的場(chǎng)景還有很多，給大家一分鐘的時(shí)間，你應(yīng)該可以想到至少5個(gè)以上這樣的例子，趕緊試一試。
if語(yǔ)句的使用
在Python中，要構(gòu)造分支結(jié)構(gòu)可以使用if、elif和else關(guān)鍵字。所謂關(guān)鍵字就是有特殊含義的單詞，像if和else就是專(zhuān)門(mén)用于構(gòu)造分支結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵字，很顯然你不能夠使用它作為變量名（事實(shí)上，用作其他的標(biāo)識(shí)符也是不可以）。下面的例子中演示了如何構(gòu)造一個(gè)分支結(jié)構(gòu)。
"""
用戶(hù)身份驗(yàn)證
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
username = input('請(qǐng)輸入用戶(hù)名: ')
password = input('請(qǐng)輸入口令: ')
# 如果希望輸入口令時(shí) 終端中沒(méi)有回顯 可以使用getpass模塊的getpass函數(shù)
# import getpass
# password = getpass.getpass('請(qǐng)輸入口令: ')
if username == 'admin' and password == '123456':
print('身份驗(yàn)證成功!')
else:
print('身份驗(yàn)證失敗!')
唯一需要說(shuō)明的是和C/C++、Java等語(yǔ)言不同，Python中沒(méi)有用花括號(hào)來(lái)構(gòu)造代碼塊而是使用了縮進(jìn)的方式來(lái)設(shè)置代碼的層次結(jié)構(gòu)，如果if條件成立的情況下需要執(zhí)行多條語(yǔ)句，只要保持多條語(yǔ)句具有相同的縮進(jìn)就可以了，換句話(huà)說(shuō)連續(xù)的代碼如果又保持了相同的縮進(jìn)那么它們屬于同一個(gè)代碼塊，相當(dāng)于是一個(gè)執(zhí)行的整體。
當(dāng)然如果要構(gòu)造出更多的分支，可以使用if…elif…else…結(jié)構(gòu)，例如下面的分段函數(shù)求值。
$$f(x)=\begin{cases} 3x-5&\text{(x>1)}\x+2&\text{(-1}\leq\text{x}\leq\text{1)}\5x+3&\text {(x<-1)}\end{cases}$$
"""
分段函數(shù)求值
3x - 5 (x > 1)
f(x) = x + 2 (-1 <= x <= 1)
5x + 3 (x < -1)
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
x = float(input('x = '))
if x > 1:
y = 3 * x - 5
elif x >= -1:
y = x + 2
else:
y = 5 * x + 3
print('f(%.2f) = %.2f' % (x, y))
當(dāng)然根據(jù)實(shí)際開(kāi)發(fā)的需要，分支結(jié)構(gòu)是可以嵌套的，例如判斷是否通關(guān)以后還要根據(jù)你獲得的寶物或者道具的數(shù)量對(duì)你的表現(xiàn)給出等級(jí)（比如點(diǎn)亮兩顆或三顆星星），那么我們就需要在if的內(nèi)部構(gòu)造出一個(gè)新的分支結(jié)構(gòu)，同理elif和else中也可以再構(gòu)造新的分支，我們稱(chēng)之為嵌套的分支結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)上面的代碼也可以寫(xiě)成下面的樣子。
"""
分段函數(shù)求值
3x - 5 (x > 1)
f(x) = x + 2 (-1 <= x <= 1)
5x + 3 (x < -1)
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
x = float(input('x = '))
if x > 1:
y = 3 * x - 5
else:
if x >= -1:
y = x + 2
else:
y = 5 * x + 3
print('f(%.2f) = %.2f' % (x, y))
**說(shuō)明：**大家可以自己感受一下這兩種寫(xiě)法到底是哪一種更好。在之前我們提到的Python之禪中有這么一句話(huà)“Flat is better than nested.”，之所以提出這個(gè)觀(guān)點(diǎn)是因?yàn)榍短捉Y(jié)構(gòu)的嵌套層次多了之后會(huì)嚴(yán)重的影響代碼的可讀性，如果可以使用扁平化的結(jié)構(gòu)就不要去用嵌套，因此之前的寫(xiě)法是更好的做法。
練習(xí)1：英制單位與公制單位互換
"""
英制單位英寸和公制單位厘米互換
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
value = float(input('請(qǐng)輸入長(zhǎng)度: '))
unit = input('請(qǐng)輸入單位: ')
if unit == 'in' or unit == '英寸':
print('%f英寸 = %f厘米' % (value, value * 2.54))
elif unit == 'cm' or unit == '厘米':
print('%f厘米 = %f英寸' % (value, value / 2.54))
else:
print('請(qǐng)輸入有效的單位')
練習(xí)2：擲骰子決定做什么
"""
擲骰子決定做什么事情
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
from random import randint
face = randint(1, 6)
if face == 1:
result = '唱首歌'
elif face == 2:
result = '跳個(gè)舞'
elif face == 3:
result = '學(xué)狗叫'
elif face == 4:
result = '做俯臥撐'
elif face == 5:
result = '念繞口令'
else:
result = '講冷笑話(huà)'
print(result)
?**說(shuō)明：**上面的代碼中使用了random模塊的randint函數(shù)生成指定范圍的隨機(jī)數(shù)來(lái)模擬擲骰子。
練習(xí)3：百分制成績(jī)轉(zhuǎn)等級(jí)制
"""
百分制成績(jī)轉(zhuǎn)等級(jí)制成績(jī)
90分以上 --> A
80分~89分 --> B
70分~79分 --> C
60分~69分 --> D
60分以下 --> E
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
score = float(input('請(qǐng)輸入成績(jī): '))
if score >= 90:
grade = 'A'
elif score >= 80:
grade = 'B'
elif score >= 70:
grade = 'C'
elif score >= 60:
grade = 'D'
else:
grade = 'E'
print('對(duì)應(yīng)的等級(jí)是:', grade)
練習(xí)4：輸入三條邊長(zhǎng)如果能構(gòu)成三角形就計(jì)算周長(zhǎng)和面積
"""
判斷輸入的邊長(zhǎng)能否構(gòu)成三角形
如果能則計(jì)算出三角形的周長(zhǎng)和面積
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
import math
a = float(input('a = '))
b = float(input('b = '))
c = float(input('c = '))
if a + b > c and a + c > b and b + c > a:
print('周長(zhǎng): %f' % (a + b + c))
p = (a + b + c) / 2
area = math.sqrt(p * (p - a) * (p - b) * (p - c))
print('面積: %f' % (area))
else:
print('不能構(gòu)成三角形')
練習(xí)5：個(gè)人所得稅計(jì)算器。
"""
輸入月收入和五險(xiǎn)一金計(jì)算個(gè)人所得稅
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
salary = float(input('本月收入: '))
insurance = float(input('五險(xiǎn)一金: '))
diff = salary - insurance - 3500
if diff <= 0:
rate = 0
deduction = 0
elif diff < 1500:
rate = 0.03
deduction = 0
elif diff < 4500:
rate = 0.1
deduction = 105
elif diff < 9000:
rate = 0.2
deduction = 555
elif diff < 35000:
rate = 0.25
deduction = 1005
elif diff < 55000:
rate = 0.3
deduction = 2755
elif diff < 80000:
rate = 0.35
deduction = 5505
else:
rate = 0.45
deduction = 13505
tax = abs(diff * rate - deduction)
print('個(gè)人所得稅: ￥%.2f元' % tax)
print('實(shí)際到手收入: ￥%.2f元' % (diff + 3500 - tax))
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