条件判断与控制流

条件判断是编程中控制程序执行路径的重要手段，Python中的条件判断基本用法包括 if、elif、else 语法结构、嵌套条件判断和多条件组合判断等。本节将详细介绍这些内容，帮助读者掌握如何通过条件判断实现程序的灵活控制。

基本条件判断：if、elif、else

在编程中，条件判断是控制程序执行路径的关键方式。在Python中，使用 if、elif 和 else 语句可以根据不同的条件执行不同的代码块。通过条件判断，程序可以根据输入、状态或计算结果的不同来采取相应的操作，从而使程序更加智能和灵活。

1. if 语句

if 语句用于判断一个条件是否为真，如果条件成立，则执行相应的代码块。if 语句是最基本的条件判断结构，适用于单一条件的判断。

age = 18
if age >= 18:
    print("您已成年，可以参加投票。")

在这个例子中，if age >= 18 表示如果 age 大于或等于 18，则执行 print() 语句，输出"您已成年，可以参加投票。"。这使得程序能够根据用户的年龄做出相应的反应。

2. if-else 语句

if-else 语句用于在条件为真时执行一个代码块，而在条件为假时执行另一个代码块。这种结构适用于需要在两个可能结果之间进行选择的场景。

age = 16
if age >= 18:
    print("您已成年，可以参加投票。")
else:
    print("您未成年，无法参加投票。")

在这个例子中，如果 age 大于或等于 18，则输出"您已成年，可以参加投票。"；否则，输出"您未成年，无法参加投票。"。通过使用 if-else，程序可以在不同的条件下执行不同的逻辑，从而提供更具针对性的反馈。

3. if-elif-else 语句

当有多个条件需要判断时，可以使用 if-elif-else 结构。elif 代表 "else if"，用于判断其他条件。if-elif-else 语句能够处理多个分支，使得程序在多种条件下做出相应的决策。

score = 85
if score >=90:
print("优秀")
elif score >=75:
print("良好")
elif score >=60:
print("及格")
else:
print("不及格")

在这个例子中，程序会根据 score 的值来判断输出不同的评价。当 score 大于或等于 90 时，输出"优秀"；如果 score 在 75 到 89 之间，输出"良好"；如果 score 在 60 到 74 之间，输出"及格"；否则输出"不及格"。这种结构使得程序可以对多种不同的情况作出相应的反应。

4. 条件判断的嵌套

在某些情况下，我们可能需要在一个条件判断的内部再进行另一个条件判断，这种结构称为嵌套条件判断。嵌套条件判断用于处理复杂的逻辑，尤其是在需要多层判断的情况下。

age = 20
is_student =True
if age >=18:
if is_student:
print("您是成年学生，可以享受学生优惠。")
else:
print("您已成年，可以参加投票。")
else:
print("您未成年，无法参加投票。")

在这个例子中，首先判断 age 是否大于或等于 18，如果成立，再判断 is_student 是否为 True。这种嵌套结构使得程序可以对复杂的条件进行更精确的判断，例如在同样的年龄条件下，进一步区分是否为学生，从而采取不同的操作。

嵌套条件判断虽然强大，但也可能使代码变得复杂，难以阅读。因此，使用嵌套时应注意保持代码的简洁性，避免过度嵌套。

5. 使用逻辑运算符进行多条件判断

在条件判断中，可以使用逻辑运算符 and、or 和 not 来组合多个条件，从而实现更加灵活的逻辑控制。这些逻辑运算符可以将多个简单条件组合成复杂的逻辑表达式，使程序在不同的条件组合下采取不同的行动。

（1）与运算符（and）

and 运算符用于连接两个条件，只有当两个条件都为真时，整个表达式才为真。

age = 19
has_permission = True
if age >= 18 and has_permission:
    print("您可以观看这部电影。")
else:
    print("您不满足条件，无法观看这部电影。")

在这个例子中，age >= 18 and has_permission 表示只有当年龄大于或等于 18 且具有许可时，程序才会输出"您可以观看这部电影。"。使用 and 运算符可以确保多个条件同时满足。

（2）或运算符（or）

or 运算符用于连接两个条件，只要其中一个条件为真，整个表达式就为真。

age = 17
has_ticket = True
if age >= 18 or has_ticket:
    print("您可以进入场馆。")
else:
    print("您无法进入场馆。")

在这个例子中，age >= 18 or has_ticket 表示只要年龄达到18岁或拥有票据其中之一，便可以进入场馆。or 运算符适用于多个条件中只需要满足一个的情况。

（3）非运算符（not）

not 运算符用于对条件取反，将 True 变为 False，将 False 变为 True。

is_open = False
if not is_open:
    print("店铺尚未营业。")

在这个例子中，not is_open 表示如果 is_open 为 False，即店铺没有开门，则输出"店铺尚未营业。"。not 运算符常用于需要取反逻辑的场景。

6. 基本条件判断在“简易计算器”项目中的应用

在“简易计算器”项目中，基本条件判断广泛用于用户输入的验证和选择不同运算操作。例如，当用户选择不同的运算符时，可以使用 if-elif-else 结构来执行相应的运算。

（1）选择运算符

在简易计算器中，用户可以输入不同的运算符，例如加法、减法、乘法和除法。可以使用 if-elif-else 结构来根据用户输入选择合适的运算操作。

operator = input("请输入运算符（+、-、*、/）：")# 获取用户输入的运算符
num1 =float(input("请输入第一个数字："))# 获取用户输入的第一个数字，并转换为浮点数
num2 =float(input("请输入第二个数字："))# 获取用户输入的第二个数字，并转换为浮点数

# 根据用户输入的运算符执行相应的计算
if operator =='+':
    result = num1 + num2  # 执行加法运算
print("结果为：", result)# 输出计算结果
elif operator =='-':
    result = num1 - num2  # 执行减法运算
print("结果为：", result)# 输出计算结果
elif operator =='*':
    result = num1 * num2  # 执行乘法运算
print("结果为：", result)# 输出计算结果
elif operator =='/':
if num2 !=0:# 检查除数是否为零
        result = num1 / num2  # 执行除法运算
print("结果为：", result)# 输出计算结果
else:
print("错误：除数不能为零！")# 输出错误信息，提示用户除数不能为零
else:
print("无效的运算符，请重新输入！")  # 输出错误信息，提示用户输入了无效的运算符

在这个例子中，if-elif-else 结构用于判断用户输入的运算符，并执行相应的运算。如果用户输入的是无效的运算符，程序会提示重新输入。

（2）继续计算的判断

在简易计算器的实现中，还可以使用基本条件判断来决定用户是否希望继续进行计算。

while True:
    operator =input("请输入运算符（+、-、*、/）：")# 获取用户输入的运算符
    num1 =float(input("请输入第一个数字："))# 获取用户输入的第一个数字，并转换为浮点数
    num2 =float(input("请输入第二个数字："))# 获取用户输入的第二个数字，并转换为浮点数

# 根据用户输入的运算符执行相应的计算
if operator =='+':
        result = num1 + num2  # 执行加法运算
elif operator =='-':
        result = num1 - num2  # 执行减法运算
elif operator =='*':
        result = num1 * num2  # 执行乘法运算
elif operator =='/':
if num2 !=0:# 检查除数是否为零
            result = num1 / num2  # 执行除法运算
else:
print("错误：除数不能为零！")# 输出错误信息，提示用户除数不能为零
continue# 继续下一次循环，要求用户重新输入
else:
print("无效的运算符，请重新输入！")# 输出错误信息，提示用户输入了无效的运算符
continue# 继续下一次循环，要求用户重新输入

# 输出计算结果
print("结果为：", result)

# 询问用户是否继续计算
    again =input("是否继续计算？（y/n）：")
if again.lower()!='y':# 检查用户是否输入'y'或'Y'，如果不是则退出循环
print("计算结束，谢谢使用！")
break  # 退出循环，结束程序