3.2　選擇結(jié)構(gòu)

選擇結(jié)構(gòu)可以根據(jù)條件來控制代碼的執(zhí)行分支，也叫分支結(jié)構(gòu)。Python使用if語句來實現(xiàn)分支結(jié)構(gòu)。

3.2.1　分支結(jié)構(gòu)的形式

分支結(jié)構(gòu)包含單分支、雙分支和多分支等形式，流程如圖3-2（a）～（c）所示。

3.2.2　單分支結(jié)構(gòu)

if語句單分支結(jié)構(gòu)的語法形式如下。

其中：

（1）條件表達式：可以是關系表達式、邏輯表達式、算術表達式等。

（2）語句／語句塊：可以是單個語句，也可以是多個語句。多個語句的縮進必須一致。

當條件表達式的值為真（True）時，執(zhí)行if后的語句（塊），否則不做任何操作，控制將轉(zhuǎn)到if語句的結(jié)束點。其流程如圖3-2（a）所示。

條件表達式最后被評價為bool值True（真）或False（假）。如果表達式的結(jié)果為數(shù)值類型（0）、空字符串（＂＂）、空元組（（））、空列表（[]）、空字典（{}），其bool值為False（假），否則其bool值為True（真）。例如，123、＂abc＂、（1，2）均為True。

【例3.2】　單分支結(jié)構(gòu)示例（if_2desc.py）：輸入兩個數(shù)a和b，比較兩者的大小，使得a大于b。

程序運行結(jié)果如下。

3.2.3　雙分支結(jié)構(gòu)

if語句雙分支結(jié)構(gòu)的語法形式如下。

當條件表達式的值為真（True）時，執(zhí)行if后的語句（塊）1，否則執(zhí)行else后的語句（塊）2，其流程如圖3-2（b）所示。

Python提供了下列條件表達式來實現(xiàn)等價于其他語言的三元條件運算符（（條件）？語句1：語句2）的功能：

例如，如果x≥0，則y=x，否則y=0，可以表述為：

【例3.3】　計算分段函數(shù)：

此分段函數(shù)有以下幾種實現(xiàn)方式，請讀者自行編程測試。

（1）利用單分支結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。

（2）利用雙分支結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。

（3）利用條件運算語句實現(xiàn)。

3.2.4　多分支結(jié)構(gòu)

if語句多分支結(jié)構(gòu)的語法形式如下。

該語句的作用是根據(jù)不同條件表達式的值確定執(zhí)行哪個語句（塊），其流程如圖3-2（c）所示。

【例3.4】　已知某課程的百分制分數(shù)mark，將其轉(zhuǎn)換為五級制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）的評定等級grade。評定條件如下：

根據(jù)評定條件，有以下3種方法實現(xiàn)。

方法一：

方法二：

方法三：

其中，方法一使用關系運算符“＞=”，按分數(shù)從大到小依次比較；方法二使用關系運算符和邏輯運算符表達完整的條件，即使語句順序不按比較的分數(shù)從大到小依次書寫，也可以得到正確的等級評定結(jié)果；方法三使用關系運算符“＞=”，但按分數(shù)從小到大依次比較。

在上述3種方法中，方法一、方法二正確，而且方法一簡潔明了，方法二雖然正確，但是存在冗余條件。方法三雖然語法沒有錯誤，但是判斷結(jié)果錯誤：根據(jù)mark分數(shù)所得等級評定結(jié)果只有“及格”和“不及格”兩種，請讀者根據(jù)程序流程自行分析原因。

【例3.5】　已知坐標點（x，y），判斷其所在的象限（if_coordinate.py）。

程序運行結(jié)果如下。

3.2.5　if語句的嵌套

在if語句中又包含一個或多個if語句稱為if語句的嵌套，其一般形式如下。

【例3.6】　計算分段函數(shù)：

此分段函數(shù)有以下幾種實現(xiàn)方式，請讀者判斷哪些是正確的，并自行編程測試正確的實現(xiàn)方式。

方法一（多分支結(jié)構(gòu)）：

方法二（if語句嵌套結(jié)構(gòu)）：

方法三：

方法四：

請讀者畫出每種方法相應的流程圖，并進行分析測試。其中，方法一、方法二和方法三是正確的，方法四是錯誤的。

3.2.6　if語句的典型示例代碼

if語句的典型示例代碼如表3-1所示。當if或else的語句塊僅包含一條語句時，該語句也可以直接寫在關鍵字if或else的同一行后面，以使代碼緊湊。

3.2.7　選擇結(jié)構(gòu)綜合舉例

【例3.7】　輸入3個數(shù)，按從大到小的順序排序（if_3desc.py）。

先比較a和b，使得a＞b；然后比較a和c，使得a＞c，此時a最大；最后比較b和c，使得b＞c。

程序運行結(jié)果如下。

【例3.8】　編程判斷某一年是否為閏年（leapyear.py）。判斷閏年的條件是年份能被4整除但不能被100整除，或者能被400整除，其判斷流程參見圖3-3。

方法一：使用一個邏輯表達式包含所有的閏年條件，相關語句如下。

方法二：使用嵌套的if語句，相關語句如下。

方法三：使用if…elif語句，相關語句如下。

方法四：使用calendar模塊的isleap（）函數(shù)來判斷閏年，相關語句如下。