条件语句（if and match-case）

条件运算

布尔型

布尔型（bool）表示条件的真假，只有两个取值：True（真）和 False（假）。

任何数据都可以通过 bool() 函数转换为布尔型。
空数据（如 0, 0.0, ’’ 等）转换为 False，其他值为 True。

比较运算符

用于比较相同类型的数据，结果为布尔型。常用比较运算符：

大于：>
小于：<
大于等于：>=
小于等于：<=
不等于：!=
相等：==

逻辑运算符

用于组合多个条件。常用逻辑运算符：

and（与）：多个条件同时成立，结果为 True。
or（或）：多个条件只需一个成立，结果为 True。
not（非）：取反，将 True 变为 False，反之亦然。

成员运算符

用于测试一个值是否存在于序列或集合中。成员运算符：

in：如果找到值在序列中，返回 True。
not in：如果未找到值在序列中，返回 False。

身份运算符

用于比较两个对象的内存地址，即判断两个对象是否为同一对象。身份运算符：

is：如果两个变量引用同一个对象，返回 True。
is not：如果两个变量引用不同对象，返回 False。

条件分支

条件分支语句使程序能够根据条件的真假来决定执行哪一部分代码。主要包括三种结构：

单分支：仅在条件成立时执行语句块。
二分支：根据条件的真假分别执行不同的语句块。
多分支：根据多个条件中的一个成立情况执行相应的语句块。

单分支结构

语法格式：

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if <条件>:
    语句块

if 是关键字，后有一个空格。
<条件> 是表达式，其结果为布尔型。
条件语句结束后必须使用冒号 :。
语句块是条件成立后执行的一条或多条语句，必须缩进（4个空格）。

案例解释：
用户输入考试成绩，判断成绩是否及格（60分及格）。

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score = input('请输入您的考试成绩:')
if score >= 60:
    print("您的考试成绩及格了，晚上加鸡腿!")

二分支结构

语法结构：

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if <条件>:
    语句块1
else:
    语句块2

如果 <条件> 成立，执行 语句块1。
如果 <条件> 不成立，执行 语句块2。

案例解释：
用户输入考试成绩，判断成绩是否及格。

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score = input('请输入您的考试成绩:')
if score >= 60:
    print("您的考试成绩及格了，晚上加鸡腿!")
else:
    print("考试不及格，晚上通宵学代码！")

多分支结构

语法结构：

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if <条件1>:
    代码块1
elif <条件2>:
    代码块2
...
elif <条件n-1>:
    代码块n-1
else:
    代码块n

从第一个条件开始，哪个条件成立，就执行对应的代码块。
如果没有任何条件成立，则执行 else 下的代码块（else 是可选的）。

案例解释：
用户输入成绩，程序根据不同的分数区间判断并输出成绩等级（A, B, C, D, E）。

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score = float(input("请输入您的考试成绩:"))

if score < 40:
    grade = "E"
elif score <= 59:
    grade = "D"
elif score <= 75:
    grade = "C"
elif score <= 85:
    grade = "B"
elif score <= 100:
    grade = "A"
else:
    grade = "无效成绩"

print(f"您的成绩等级为: {grade}")

Match-Case 语句

概述

match-case 是 Python 3.10 引入的一项新特性，旨在通过模式匹配简化条件判断逻辑。它不仅适用于简单值，还能处理序列、字典和类实例等复杂数据结构。

关键点：

match-case 比传统的 if-elif-else 结构更直观，尤其适合多分支场景。
它支持多种匹配类型，如常数、列表、字典、对象等。

基本语法

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match <表达式>:
    case <模式1>:
        语句块1
    case <模式2>:
        语句块2
    ...
    case _:
        语句块n+1  # 处理所有其他情况

解释：

match 后跟一个表达式，用于获取匹配值。
每个 case 后面是要测试的模式。匹配成功时执行相应语句块。
_ 用于默认情况，类似于传统的 else 语句。

使用守卫条件

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match number:
    case n if n > 0:
        print(f"{n} 大于0")
    case n if n < 0:
        print(f"{n} 小于0")
    case _:
        print(f"{n} 等于0")

解释：

在 case 后添加 if 关键字，可以对匹配结果进行额外判断。
这有助于精确控制匹配逻辑，适用于需要多层次条件检查的情况。

高级模式匹配

匹配序列

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point = (2, 1)

match point:
    case (0, 0):
        print("点位于坐标原点")
    case (0, y):
        print(f"数据位置在y轴上，y={y}")
    case (x, 0):
        print(f"数据位置在x轴上，x={x}")
    case (x, y):
        print(f"坐标为({x}, {y})")

解释：

使用元组模式匹配，可以处理多种点的位置情况。
每个 case 检查点的不同组合，并执行相应的操作。

匹配字典

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user = {"name": "Alice", "age": 30}

match user:
    case {"name": "Alice"}:
        print("用户是Alice")
    case {"age": 25}:
        print("年龄是25岁")
    case _:
        print("未匹配到任何条件")

解释：

对于字典，可以匹配特定的键值对。
使用通配符 _ 处理未列出的情况，避免遗漏。

注意事项

模式匹配顺序： match-case 会按定义的顺序检查每个 case，一旦找到匹配的情况，就会执行该语句块，不再继续检查后续的条件。
不可变对象： match-case 最适合处理不可变对象，如数字、字符串和元组，因为它们在匹配时不会改变状态。要谨慎使用可变对象（如列表），因为可能导致意外行为。
默认情况： 建议始终包含一个 case _，用于处理所有未被其他 case 处理的情况，这样可以避免遗漏。