【Python数据结构与判断1/7】复杂的多向选择

导入

举个栗子

代码优化

elif

栗子

执行顺序

情况一

情况二

情况三

if-elif-else特性

三种判断语句小结

if-else

if-elif-else

嵌套语句

if嵌套

栗子

执行顺序

相互嵌套

Tips

Debug

总结

导入

在前面，我们学习了单向选择的if语句和多项选择的if-else语句。但是，在生活中N选1的情况更为多见。

在Python中，我们也可以添加更多的选择，来实现从“二选一”到“多选一”的进阶，一起来看看吧~

举个栗子

如图所示，为了实现完整的判断，我们使用了三个 if，来保证所有的得分对比情况（大于、等于、小于）都会有对应的输出。

代码优化

但是对于这种3个或以上的条件，无法使用一个if-else 结构来优化代码。这时可以使用Python判断语句中的第三个关键字 elif（else if的缩写）。

elif

        if 后的语句是当 if 判断条件成立时，执行的操作。
        elif 后的语句是当 if 判断不成立时，再判断一次，如果成立，执行的操作。
        else 后的语句是当以上所有判断条件都不成立时，执行的操作。

栗子

本例第3、4行代码判断了如果变量 day 等于1，就输出"元气满满地工作"。第5、6行代码判断了如果变量 day 大于等于2并且小于等于5，就输出"继续搬砖吧"。第7、8行代码判断了如果之前的条件都不满足，就输出"世界这么大，出去走走吧"。

day = 3

if day == 1:
    print("元气满满地工作")
elif (day >= 2) and (day <= 5):
    print("继续搬砖吧")
else: 
    print("世界这么大，出去走走吧")

if判断

if后面的布尔表达式，在这里不成立。那么if后面的代码块，也就是第4行代码，不会被执行。

elif

是一个关键字，使else和if的缩写。如果之前的判断条件不成立，那么就重新做一次判断，执行elif后面的代码。

布尔表达式

两次比较运算，如果变量 day 大于等于2，如果变量 day 小于等于5。本例中结果都为 True。一次逻辑运算 and（“与”运算）。本例中参与运算的分别是 True 和 True ，运算结果为 True 。括号，用来框定代码运算的顺序，表明先进行比较运算，再进行逻辑“与”运算。

冒号

就像 if 和 else 一样，elif 语句的最后也需要一个冒号。在 elif 之后使用冒号，表示后续缩进的代码块在判断条件成立的时候会被执行。

缩进

缩进生成 elif 内的代码块，这里我们还是空四格。

else

一个关键字 else，如果前面的 if 和 elif 的判断条件都不成立，就执行 else 后面缩进的代码块。

执行顺序

情况一

我们把 if-elif-else 判断的执行顺序，梳理成流程图后，再来整理一下程序运行流程。第一种情况，程序运行到 if 判断时，如果条件为真，执行 if 的代码块。

完成后，运行 if-elif-else 后面的代码。

情况二

第二种情况，程序运行到 if 判断时，如果条件为假，程序就直接跳开 if 判断的执行部分，再次运行到 elif 的判断，如果条件为真，执行 elif 的代码块。

完成后，运行 if-elif-else 后面的代码。

情况三

第三种情况，程序运行到 elif 判断时，如果条件为假，程序就直接跳开 elif 判断的执行部分，运行 else 的代码块。
完成后，运行 if-elif-else 后面的代码。

if-elif-else特性

if-elif-else 语句有3个特性。
1. 如果不满足 if 的条件，就判断是否满足 elif 的条件，满足就执行 elif 内的代码块，不满足就执行 else 内的代码块。
2. elif 需与 if 搭配使用，它无法独立出现。必须先有 if ，然后才能使用 elif ，否则程序就会报错。

3. if 、elif 与 else 成互斥关系。互斥关系指的是，程序不会同时执行 if 内、 elif 内和 else 内的代码块，只会执行其中一个。else 是把 if 和 elif 判断条件无法囊括的情况全部划分到自己这里。

三种判断语句小结

现在，我们已经学习了三种判断语句：if 、if-else 和 if-elif-else 。通过 if 、else 、elif 的搭配使用，我们可以覆盖条件判断中的所有情况，让程序按照我们预定的逻辑来执行很多自动化的工作。

if

if 语句属于单向判断。只要条件成立，就会运行 if 内的代码块；条件不成立，程序就会跳开 if 判断。

if-else

if-else 语句属于双向判断。如果 if 的条件不成立，就执行 else 内的代码块。if 和 else 是两个互斥关系，程序只会执行其中的一个。

if-elif-else

        if-elif-else 语句属于多向判断（3个或以上的条件）。
        如果 if 的条件不成立，就执行 elif 再判断一次，如果 elif 的条件也不成立，就执行 else 内的代码块。
        if 、elif 、 else 是互斥关系，程序只会执行其中的一个。
        并且，当判断的条件超过3个时，中间的多个条件都可以使用 elif ，无论中间有多少个 elif ，它和其他 if 、elif 都是互斥关系。

嵌套语句

之前的博文中，处理的判断条件都是独立的，不存在条件之中还有条件的情况。但是正如生活的选择题往往没有那么简单一样，在Python中也常会遇到判断条件继续细分的情况。
对于这种在条件成立的基础上又不断细分出其他条件的情况，称为嵌套。

定义：嵌套是指将一个东西“套在”另一个东西里，就像套娃一样。同样的，嵌套语句是指将一个语句装在另一个语句里。

if嵌套

嵌套语句在很多地方都有应用，今天咱们主要学习 if 的嵌套。
if 嵌套：
在基础条件满足的情况下，再在基础条件里面增加额外的判断条件，即条件里套条件。

栗子

本例第1、2行代码分别将时间13和数量2赋值给了变量 time 和 num 。
第4、5行代码判断了如果变量 time 大于等于9并且小于等于23，就输出"在打折时间内"。
第7、8行代码在变量 time 大于等于9并且小于等于23成立的条件下，判断了如果变量 num 大于等于2，就输出"全场八折"。

time = 13
num = 2

if (time >= 9) and (time <= 23):
    print("在打折时间内")

    if num >= 2:
        print("全场八折")

外层条件

第一层判断条件 if 。
首先判断了如果变量 time 大于等于9并且小于等于23，就输出"在打折时间内"。

内层条件

第二层判断条件 if 。
在第一层判断变量 time 大于等于9并且小于等于23成立的条件下，判断了如果变量 num 大于等于2，就输出"全场八折"。

缩进4格

        Python是以缩进的空格数来区分代码块的。
        如果外层条件和内层条件的代码块都采用同样的缩进，Python 就没办法区分内外层条件是如何嵌套的。
        在这里，外层条件 if 语句内的代码块缩进四个空格。

缩进8格

        在将内层条件 if 语句写进外层条件的执行分支时，内层条件 if语句内的代码块要在原有缩进的基础上，再增加相应的缩进。
        在这里，内层条件 if 语句内的代码块在外层条件内的代码块缩进的基础上再加四个空格，也就是八个空格。
        注意⚠️ ：缩进在Python语法规则中扮演重要的角色，千万不能忽视哦～

执行顺序

我们把 if 嵌套的执行顺序，梳理成流程图后，再来整理一下程序运行流程。
如图所示，嵌套的原则是先确定外层条件再确定内层条件，只有当外层条件成立时，才有可能进入到内层条件当中继续执行。

需要注意的是，在相互嵌套时，一定要严格遵守不同级别代码块的缩进规范。每嵌套一层都需要在原有缩进的基础上，再增加相应的缩进。

相互嵌套

        不仅是 if 嵌套，在Python中，if 、if-else 和 if -elif-else 之间也可以相互嵌套。嵌套原则与 if 嵌套类似。
        如图所示，这是一段能实现分组和判断成绩的代码。
        1个外层条件 if-else 语句判断变量 gender 的值，确定男女分组，2个内层条件 if-else 语句判断变量 score 的值，确定成绩情况。