5.3 分支结构
分支结构又称为选择结构,表示在某种特定的条件下选择特定的语句执行。下面介绍分支结构中的代码是如何进行选择执行的,以及如何绘制对应的流程图。
5.3.1 什么是条件
选择执行,顾名思义是先选择,后执行。分支结构的语句是选择执行的。那么,如何选择呢?就是根据条件进行判断,从而做出选择。因此,在学习选择执行之前,先来了解条件。
条件是一种判断标准,类似于日常生活中的各种先决条件。例如,水结成冰需要温度降到0℃以下。在Python中,选择执行语句的条件有以下两个判断标准。
1. 特定的值
当条件达到特定的值时,条件成立将执行特定操作。例如,2月有28天的年为平年。28为平年的一个特定值。
2. 特定的状态
当条件达到特定的状态时,条件成立将执行特定操作。例如,成绩达到60分以上被称为及格。“分数为60分以上属于及格”表示及格条件的状态。
5.3.2 如何表示条件
在Python中,选择执行的条件有两种表示方式,下面依次讲解。
1. 使用关系表达式表示条件
使用关系表达式表示条件是指使用比较的方式来表示。我们知道年龄在18岁及以上就可以被认为是成年人。在Python中可以使用选择执行来表示这句话的含义。
❑ 条件:大于或等于18。
❑ 语句:成年人。
上述将年龄作为条件,因此可以理解为,当年龄值大于或等于18,满足该条件时,要执行的操作就是“被视为成年人”。
2. 使用逻辑表达式表示条件
使用逻辑表达式表示条件是指使用和、或等来表示,然后共同决定条件是否满足。下面以小明打算去找小红玩耍为例,根据不同的条件来决定玩耍结果,以此来理解选择执行条件与执行语句的关系,分为3种情况。
(1)第一种情况
小明和小红都有时间,并且外面天气不错,他们可以在外面一起玩耍。在这种情况下,使用了“两人都有时间”和“外面天气不错”作为条件。当两个条件都满足时,要执行的操作是“可以在室外玩耍”。
在Python中,使用选择执行表示该种情况时,条件和语句如下:
❑ 条件1:两人都有时间。
❑ 条件2:外面天气不错。
❑ 语句:可以在室外玩耍。
(2)第二种情况
小明和小红都有时间,但是外面天气很糟,他们可以在一起玩耍,不过只能在室内玩耍。在这种情况下,使用了“两人都有时间”和“外面天气很糟”作为条件。当两个条件都满足时,要执行的操作是“只能在室内玩耍”。
在Python中,使用选择执行表示该种情况时,条件和语句如下:
❑ 条件1:两人都有时间。
❑ 条件2:外面天气很糟。
❑ 语句:只能在室内玩耍。
(3)第三种情况
小明和小红只有一人有时间,那么他们就不能在一起玩耍。这种情况下,使用了“小明没时间”或“小红没时间”作为条件。当满足其中一个时,要执行的操作是“无法玩耍”。
在Python中使用选择执行表示该种情况时,条件和语句如下:
❑ 条件1:小明没有时间。
❑ 条件2:小红没有时间。
❑ 语句:无法玩耍。
5.3.2 选择执行流程图
为了方便用户通过代码编写选择执行语句中的条件,可以在编写前使用流程图进行规划。Python选择执行的条件使用菱形表示,中间写入要判断的“选择条件”字样,如图5.8所示。当满足条件时,要执行的语句使用方框表示,中间写入要执行的语句,如图5.9所示。
图5.8 条件
图5.9 语句
一个基本的选择执行流程图,从选择执行前面的语句开始,按照流向线所指的方向判断条件。如果满足条件,则执行对应的语句;如果不满足,则跳过,执行后续的语句,直到执行语句结束。选择执行流程图如图5.10所示。
图5.10 选择执行流程图