4. 選擇結構

選擇結構

由上而下一行接一行逐行執行，即使再執行一次其流程仍不會改變，此種程式架構稱為「循序結構」。

較複雜的程式會應程式的需求，依照條件式的不同而進行不同的執行流程，而得到不同的結果，這種架構就是「選擇結構」。

Python提供的 if 選擇結構敘述如下：

1. 單向選擇： if … 
2. 雙向選擇： if … else …
3. 巢狀選擇： if … else …
4. 多向選擇： if … elif … else

選擇結構中會有條件式，依照條件式的不同會執行不同的程式流程。條件式可以使用前面介紹的關係和邏輯運算式來編寫。

1.  單向選擇 if…

所謂 「單向選擇」是指當 if 的條件式成立為 True  時，會執行 if 條件式「:」冒號後面縮排的敘述區段；若if的條件式不成立為 False 時，則跳過 if 單向選擇結構，執行縮排敘述區段後的敘述。語法及流程圖如下：

[例] 求num的絕對值

程式碼

if (num < 0) :   # 省略左右括號()亦可寫為 if num < 0 :
  num = -num

[例] 成績在55分以上未達60分者,以60分計分。

程式碼

if ((score >= 55) and (score < 60)) :
   score = 60
   print('差強人意,通融過關')

Python3.8中新增「:=」指定表式(Assignment Expressions 或稱指派表示式),因為符號很像海象臉部的眼睛和長牙,因此被暱稱為海象運算子。指定表式可縮短程式碼加快執行速度,但會降低可讀性,可自行視需求使用。例如:

程式碼

score = 65
if (score >= 60):
    print('及格')

使用海象運算子時,可以改寫為:

if ((score := 65) >= 60):
    print('及格')

2. 雙向選擇 if…else…

「雙向選擇」是指當條件式成立時，執行 if 條件式「:」冒號後面的敘述區段1；若條件式不成立時，則執行 else 「:」冒號後的敘述區段2。

語法及流程圖如下：

[例] 門票300元,若年齡低於10歲或65歲以上半價。

程式碼

if (age < 10 or age >= 65) :
    price = 150
else :
    price = 300

[例] 根據成績及格或不及格,給予不同回饋。

程式碼

if (score > 60):
   print('及格')
   print('恭喜過關!')
else :
   print('不及格')
   print('明年再會!')

[簡例] 輸入密碼,若密碼正確,顯示「密碼正確,歡迎光臨」;若密碼不正確,顯示「密碼錯誤,拒絕進入」。 (檔名: password.py)

程式碼: password.py

pw = input('請輸入密碼：')
if (pw=="gotop168") :
   print('密碼正確，歡迎光臨')
else :
   print('密碼錯誤，拒絕進入') 

3. 巢狀選擇 if…else…

所謂 「巢狀選擇」是指 if 或 else 的敘述區段裡面，還有選擇結構，巢狀選擇結構就是將雙向選擇延伸成多向選擇。語法及流程圖如下：

[簡例] 給予三個整數,使用巢狀選擇結構來找出三個整數中的最大數。 (檔名:max.py)

程式碼: max.py

n1=34
n2=100
n3=-67
 
print(f'三個整數分別為 {n1}, {n2}, {n3}')
if (n1>n2) :	            # 判斷 n1 是否大於 n2
    if(n1>n3) :           # 判斷 n1 是否大於 n3
        max=n1
    else :
        max=n3
else :				
    if(n2>n3) :		      # 判斷 n2 是否大於 n3
        max=n2
    else :
        max=n3 
print ()
print(f'比較結果: 最大數為 {max}')

4. 多向選擇 if…elif…else

當選擇的項目超過兩個，也可以使用「多向選擇」結構來處理。除第一個條件使用 if 判斷外，其他都使用elif，最後以 else 處理剩下的可能性。

[簡例] (檔名:movie.py)
根據最低年齡制定電影分級,電影分級的規則如下:

1. 普遍級:0歲以上皆可欣賞。
2. 保護級:6歲(含)以上皆可欣賞。
3. 輔導級:12歲(含)以上皆可欣賞。
4. 限制級:18歲(含)以上皆可欣賞。
5. 預設為普遍級。

程式碼: movie.py

age=int(input('請輸入年齡(正整數)：'))
rating = "普遍級"
if age >= 18:
    rating = "限制級"
elif age >= 12:
    rating = "輔導級"
elif age >= 6: 
    rating = "保護級"
else:
    rating = "普遍級"
print(f'年齡{age}歲最高可看{rating}電影')

相關主題與延伸閱讀

• 2. 關係運算式：if 條件式常用關係運算式來判斷。
• 3. 邏輯運算式：if 條件式也常用邏輯運算子組合多個條件。
• 1. 結構化程式設計：選擇結構是結構化程式設計三大流程架構之一，是先備知識。
• 1. for 迴圈：選擇結構常與重複結構搭配使用，是後續章節的銜接。
• 3. continue 與 break：continue、break 也常搭配 if 條件式判斷是否要中斷或跳過迴圈。