緯緯道來

大四學生,主修資訊工程,熱衷於深度學習與機器學習。初期先以基本的程式教學為主,希望我的文章能夠幫助到你!(https://linktr.ee/johnnyhwu)

〔程式教學〕Python 中的 IF, ELSE IF, ELSE

前言 & 概述

本篇為 Python 程式語言入門教學的第 6 篇文章!在前一篇文章中,我們介紹了流程控制以及布林 (Boolean) 資料類型。本篇文章則是基於這兩項觀念,學習實際在 Python 中撰寫流程控制的語法。

流程控制的組成

source: Automate the Boring Stuff with Python

前一篇文章中,我們了解到所謂的「流程控制」就是在流程圖中的「Is raining ?」或是「Have umbrella ?」。

「流程控制」通常由兩部分所組成:「條件」與「條件成立時的任務」。

以「Is raining ?」為例,「Is raining」本身即是條件,如果這個條件滿足,會沿著 Yes 的方向走,來到「Have umbrella ?」。此時,「Have umbrella ?」則為「條件成立時的任務」。

再以「Have umbrella ?」為例,「Have umbrella ?」本身即是條件,如果這個條件滿足,會沿著 Yes 的方向走,來到「Wait a while.」。此時,「Wait a while.」則為「條件成立時的任務」。

簡單來說,在程式裡的「流程控制」由兩部分所組成,分別為「條件」與「條件成立時的任務」。

在 Python 中,「條件」就是最終可以變成一個布林值 (Boolean Value) 的 Expression。舉例來說,在下圖中的每一個 Expression 都可以作為流程控制的條件,因為他們的結果都是一個布林值 (Boolean Value)。

Python 中流程控制的語法

了解流程控制的組成後,接著是 Python 程式語言中流程控制的實際語法:

  • if
  • else if
  • else

Python 提供這三種關鍵字,來撰寫流程控制的語法,我們將一一介紹。

IF 語法

IF 語法是流程控制的第一步,當我們要在程式中撰寫流程控制的語法時,第一步就是使用 IF!我們直接觀察以下的程式碼片段:

if 2+3 == 5:
    print('YES')

上述的程式碼的意思為:如果 2+3 是 5,則印出 “YES”。我們可以了解「2 + 3 == 5」是條件,「print(‘YES’)」 則是條件成立時的任務。

聰明的你一定發現到,「2 + 3」的結果就是 5 呀!因此,如果把「2 + 3 == 5」當作條件的話,這個 Expression 最後的結果一定會是 True。因此我們也可以將上述程式碼改寫為:

if True:
    print('YES')

當程式執行到這一個流程控制的語法時,因為條件的結果一定是 True,因此「print(‘YES’)」一定會被執行。

我們經常會在條件中放入變數,讓條件的判斷更有彈性:

if name == 'Alice':
    print('Hi, ' + name)

這段程式碼所對應的流程圖為:

source: Automate the Boring Stuff with Python

了解 IF 語法如何撰寫後,我們必須特別注意兩個小細節:

  • 「條件」後方的「冒號」
  • 「條件成立時的任務」要縮排

ELSE IF 語法

在上面的例子中,我們判斷了 name 這一個變數是否等於 ‘Alice’;但是如果我們希望判斷更多不同的條件呢?例如,name 變數是不是等於 ‘Johnny’?此時,就可以透過 ELSE IF 語法來實現。 我們直接看以下的程式碼:

name = 'Johnny'

if name == 'Alice':
    print('Hi, '+ name)
elif name == 'Johnny':
    print('How are you ' + name)

在上面的程式碼中,我們可以發現 Python 使用了「elif」關鍵字來表示 ELSE IF 語法。針對 name 這一個變數,我們使用了 2 種不同的條件 (Alice 與 Johnny),電腦會由第一個條件依序向下判斷,只要遇到滿足的條件,就會執行相對應的內容。在此例子中,「print(‘How are you ‘ + name)」會被執行。

讓我們再多看幾個例子,釐清 IF 與 ELSE IF 語法的邏輯概念。

在以下這段程式碼中,你覺得程式的輸出會是什麼呢?

name = 'Alice'

if name == 'Alice':
    print('Hi, '+ name)
elif name == 'Alice':
    print('How are you ' + name)

程式的輸出會是「Hi, Alice」。如同上面所說的,當電腦遇到一連串的 IF 與 ELSE IF 語法時,會由第一個條件依序向下判斷,只要遇到滿足的條件,就會執行相對應的程式碼,然後後面的 ELSE IF 就不會再判斷了!

如果是以下的程式碼,程式的輸出會是什麼呢?

name = 'Alice'

if name == 'Alice':
    print('Hi, '+ name)

if name == 'Alice':
    print('How are you ' + name)

程式的輸出會是:

Hi, Alice
How are you Alice

原因在於這兩個條件都是使用 IF 語法進行判斷。所以兩個條件是「完全獨立」的,不管第一個條件是否滿足,電腦都會去判斷第二個條件。

了解 ELSE IF 語法如何撰寫後,我們必須特別注意兩個小細節:

  • 「條件」後方的「冒號」
  • 「條件成立時的任務」要縮排

ELSE 語法

我們已經知道如何透過 IF 與 ELSE IF 語法撰寫「條件」以及「條件成立時相對應的任務」。那如果在「所有條件」皆不滿足的情況下,我們想要執行一些程式碼呢?此時就可以透過 ELSE 語法來達到這個目的。

舉例來說:

name = 'Johnny'

if name == 'Alice':
    print('Hi, '+ name)
elif name == 'Tim':
    print('How are you ' + name)
else:
    print('What is your name ?')

上述程式碼的執行結果為:「What is your name ?」。因為當所有的 IF 與 ELSE IF 條件皆不成立時,電腦就會執行 ELSE 中的程式碼。因此,我們可以發現 ELSE 語法是不需要指定條件的!

了解 ELSE 語法如何撰寫後,我們必須特別注意兩個小細節:

  • 「條件」後方的「冒號」
  • 「條件成立時的任務」要縮排

結語

在本篇文章中,我們學習了如何在 Python 中撰寫流程控制的語法,熟悉 IF、ELSE IF 與 ELSE 語法能夠幫助我們撰寫出更有互動性的程式!在下一篇文章中,我們將學習程式中 Loop 的概念!


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01 - Google Colaboratory 介紹
02 - Python 中的加減乘除
03 - Python 中的變數與資料類型
04 - 第一個 Python 程式
05 - Python 中的 Boolean Operator (1)
06 - Python 中的 Boolean Operator (2)

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