Python 基础知识 之 选择结构（if、elif、else、三元表达式、match）

选择结构（Selection Structure） 是程序设计中最常用的结构之一，用于根据条件决定执行哪一段代码。

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🩵 一、选择结构的基本概念

选择结构用于 让程序根据条件做出不同的选择。

Python 提供以下几种常见的选择结构：

类型	说明
单分支结构	只在条件成立时执行某段代码
双分支结构	条件成立执行A，否则执行B
多分支结构	根据多个条件选择不同分支
嵌套结构	在条件中再次判断
三元表达式	简写形式的单行 if-else
match 结构	Python 3.10 新增的模式匹配结构（类似 switch）

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🩷 二、单分支结构 if

📘 语法结构

if 条件表达式:
    语句块

⚙️ 执行逻辑

• 当条件成立（True）时，执行语句块；

• 当条件不成立（False）时，跳过语句块。

⚠️ 注意事项

1. 条件表达式后要加 冒号（:）；

2. 缩进 用来决定语句块范围（通常为4个空格）。

💡 示例

# 1. 判断是否中奖
number = eval(input('请输入您的6位中奖号码：'))  # eval将输入的类型（字符型）转化为int类型
if number == 987654:  # 等值判断
    print('中奖了！')

# 2. 判断奇偶数
n = 98  # 赋值操作
if n % 2 == 0:  # %取余操作，98 % 2 的余数为0，0的布尔值为False
    print('n是偶数')
else:
    print('n是奇数')

# 3. 判断一个字符串是否为空字符串
x = input('请输入一个字符串：')
if x:  # 非空字符串的布尔值为True，空字符串的布尔值为False
    print('x是一个非空字符串')
else:
    print('x是一个空字符串')

# 4. 表达式也可以是一个单纯的布尔类型
flag = eval(input('请输入一个布尔值（True或False）：'))  # 注意input输入的类型为str
if flag:
    print('flag的值为True')
else:
    print('flag的值为False')

# 5. 精简版if语句
a = 10
b = 8
if a > b: max = a  # 精简写法
print('a和b的最大值为：', max)

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🩶 三、双分支结构 if...else

📘 语法结构

if 条件表达式:
    语句块1
else:
    语句块2

💡 示例

# 判断是否中奖
number = eval(input('请输入6位中奖号码：'))
if number == 987654:
    print('恭喜您中奖了！')
else:
    print('很遗憾，您未中奖。')

✨ 精简写法：三元表达式

print('您中奖了' if number == 987654 else '您未中奖')

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🩷 四、多分支结构 if...elif...else

📘 语法结构

if 条件1:
    语句块1
elif 条件2:
    语句块2
elif 条件3:
    语句块3
else:
    语句块4

💡 示例：BMI指数判断

tall = float(input('请输入身高（米）：'))
weight = float(input('请输入体重（千克）：'))
bmi = weight / (tall ** 2)
print(f'BMI = {bmi:.2f}')

if bmi < 18.5:
    print('偏瘦')
elif bmi < 25:
    print('正常')
elif bmi < 28:
    print('超重')
elif bmi < 32:
    print('肥胖')
else:
    print('严重肥胖')

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🩵 五、嵌套 if 结构

📘 概念

在一个 if 或 else 语句块中嵌入另一个 if 结构。

💡 示例：判断是否酒驾

answer = input("请问您喝酒了吗？(y/n)：")
if answer.lower() == "y":
    proof = eval(input('请输入酒精含量（mg/100ml）：'))
    if proof < 20:
        print('未达到酒驾标准')
    elif proof < 80:
        print('酒驾，请勿驾驶')
    else:
        print('醉驾，非常危险！')
else:
    print('您可以安全驾驶')

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🩷 六、多个条件连接（and / or）

🧩 逻辑运算符

运算符	含义	示例	结果
and	同时为真才为真	x > 0 and y > 0	两个条件都成立
or	只要一个为真	x == 0 or y == 0	其中之一成立

💡 示例：登录系统

user = input('用户名：')
pwd = input('密码：')
if user == 'admin' and pwd == '123456':
    print('登录成功')
else:
    print('用户名或密码错误')

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💚 七、if 三元表达式（条件表达式）

📘 语法结构

值1 if 条件表达式 else 值2

如果条件成立，返回值1，否则返回值2。

💡 示例

a, b = 10, 20
max_value = a if a > b else b
print(max_value)  # 输出20

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🧩 嵌套三元表达式（多条件判断）

基本结构

result = A if cond1 else B if cond2 else C

等价于：

if cond1:
    result = A
elif cond2:
    result = B
else:
    result = C

示例：根据分数判断等级

score = 75
level = (
    "优秀" if score >= 90
    else "良好" if score >= 80
    else "及格" if score >= 60
    else "不及格"
)
print(level)

📖 等价于：

if score >= 90:
    level = "优秀"
elif score >= 80:
    level = "良好"
elif score >= 60:
    level = "及格"
else:
    level = "不及格"

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✅ 三元表达式的使用建议

场景	推荐	说明
简单条件判断	✅	提高代码简洁度
多层嵌套判断	🚫	可读性差，建议用 if-elif
可枚举状态	✅	建议用字典映射代替嵌套

💡 字典映射替代写法

level_dict = {
    90: "优秀",
    80: "良好",
    60: "及格"
}
level = level_dict.get(score, "不及格")

✅总结速查表

需求	写法	示例
单条件	A if cond else B	x = 1 if flag else 0
双条件	A if c1 else B if c2 else C	"高" if s>90 else "中" if s>60 else "低"
多层条件（推荐写法）	使用括号增强可读性	("A" if c1 else ("B" if c2 else "C"))
可扩展条件	使用字典映射	status_map.get(code, "未知")

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💙 八、match 模式匹配结构（Python 3.10+）

📘 语法结构

match 变量:
    case 值1:
        执行语句1
    case 值2:
        执行语句2
    case _:
        默认执行语句

💡 示例

# 1. 判断年龄
age = eval(input('请输入您的年龄：'))
match age:
    case x if x < 10:
        print(f'< 10岁：{x}，您是儿童')
    case 10:
        print('10岁，您是少年')
    case 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18:
        print('11~18岁，您是青少年')
    case _:
        print(f'{age}岁，您是成年人')

# 2. 判断成绩等级
score = input('请输入您的成绩等级：')
match score:
    case 'A' | 'a':
        print('优秀')
    case 'B' | 'b':
        print('良好')
    case 'C' | 'c':
        print('及格')
    case 'D' | 'd':
        print('差')
    case _:
        print('输入的成绩等级无效')

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🩶 九、选择结构逻辑总览（思维导图）

选择结构
 ├── 单分支 if
 ├── 双分支 if...else
 ├── 多分支 if...elif...else
 ├── 嵌套 if
 ├── 多条件连接 and/or
 ├── 三元表达式
 └── match 模式匹配

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🧩 十、总结对比表

结构类型	语法简洁度	可读性	典型场景	Python版本
if	简单	高	单条件判断	所有版本
if...else	中等	高	两种结果	所有版本
if...elif...else	中等	高	多分支判断	所有版本
嵌套 if	一般	中等	多层逻辑判断	所有版本
三元表达式	高	中等	一行条件赋值	所有版本
match	高	高	枚举匹配	Python 3.10+

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🏁 十一、一句话总结

选择结构 = 程序的“决策机制”
它让程序能像人一样，根据条件选择不同的执行路径。

✨ if 决定逻辑
✨ elif 增加分支
✨ else 兜底处理
✨ match 简化枚举
✨ 三元表达式让代码更优雅

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