# 第 1-5 课：条件判断

## 一、本课目标

完成本课后，你应该能够：

1. 解释条件判断为什么能让程序作出不同选择；
2. 使用 `if` 在条件成立时执行代码；
3. 使用 `if...else` 处理两种互斥情况；
4. 使用 `if...elif...else` 处理多个分支；
5. 正确书写英文冒号和四个空格缩进；
6. 使用比较运算符和逻辑运算符组成条件；
7. 理解条件顺序为什么会影响最终结果；
8. 使用嵌套条件处理有先后依赖的判断；
9. 编写一个能够根据输入给出不同结论的程序。

## 二、前置知识

开始本课前，你应该已经掌握：

- 使用 `input()` 接收用户输入；
- 使用 `int()` 和 `float()` 转换数据；
- 使用比较运算符得到 `True` 或 `False`；
- 使用 `and`、`or`、`not` 组合条件；
- 使用 f-string 输出变量。

## 三、为什么需要条件判断

前面的程序会从上到下执行每一行代码。即使我们计算出了布尔结果，程序也只是把它显示出来：

```python
score = 80
is_passed = score >= 60
print(is_passed)
```

真实程序通常需要根据结果执行不同操作，例如：

- 分数达到 60 分时显示“通过”；
- 密码正确时允许登录；
- 库存不足时拒绝下单；
- 学习任务完成后进入下一课；
- 接口调用失败时显示错误信息。

条件判断让程序拥有“如果发生某种情况，就执行某段代码”的能力。

## 四、最简单的 `if`

`if` 的中文含义是“如果”。基本结构如下：

```python
if 条件:
    条件成立时执行的代码
```

示例：

```python
score = 80

if score >= 60:
    print("本次考核通过。")
```

执行过程：

1. Python 计算 `score >= 60`；
2. 结果为 `True`，因此执行缩进的 `print()`；
3. 如果结果为 `False`，缩进代码会被跳过；
4. 程序继续执行条件结构后面的代码。

## 五、冒号与缩进

Python 使用缩进表示哪些代码属于某个条件分支。

正确写法：

```python
if score >= 60:
    print("通过")
    print("可以继续下一阶段")

print("评估结束")
```

两条缩进的 `print()` 都属于 `if`。最后一条没有缩进，因此无论条件是否成立都会执行。

### 5.1 冒号

条件末尾必须使用英文半角冒号 `:`：

```python
if score >= 60:
```

不能使用中文冒号 `：`，也不能漏写冒号。

### 5.2 四个空格

Python 官方风格通常使用四个空格作为一级缩进。PyCharm 按下 Tab 键时，一般会自动生成合适的缩进。

同一个代码块中的代码必须保持相同缩进：

```text
if score >= 60:
    print("通过")
  print("缩进不一致")
```

这会产生 `IndentationError`，中文可以理解为“缩进错误”。

## 六、使用 `if...else` 处理两种情况

`else` 表示“否则”。当 `if` 条件不成立时，执行 `else` 分支：

```python
score = 55

if score >= 60:
    print("本次考核通过。")
else:
    print("本次考核未通过。")
```

`if` 与 `else` 只会执行其中一个分支，不会同时执行。

执行逻辑可以表示为：

```text
条件是否成立？
├── 是 → 执行 if 分支
└── 否 → 执行 else 分支
```

## 七、使用 `if...elif...else` 处理多个分支

`elif` 是 else if 的缩写，表示“否则如果”。

```python
score = 85

if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 80:
    print("良好")
elif score >= 60:
    print("合格")
else:
    print("需要继续练习")
```

Python 会从上到下检查条件：

1. 检查 `score >= 90`，结果为 `False`；
2. 检查 `score >= 80`，结果为 `True`；
3. 执行“良好”；
4. 跳过后面的其他分支。

整组结构最多执行一个分支。

## 八、条件顺序非常重要

错误顺序示例：

```python
score = 95

if score >= 60:
    print("合格")
elif score >= 90:
    print("优秀")
```

虽然 95 分符合“优秀”，但第一个条件 `score >= 60` 已经成立，后面的分支不会再检查，最终只会输出“合格”。

处理分数区间时，通常从要求最高、范围最窄的条件开始：

```python
if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 60:
    print("合格")
else:
    print("未通过")
```

## 九、条件可以直接使用布尔变量

如果变量本身已经是布尔值，可以直接作为条件：

```python
practice_finished = True

if practice_finished:
    print("练习已完成。")
else:
    print("请先完成练习。")
```

不推荐重复比较：

```python
if practice_finished == True:
```

直接写 `if practice_finished:` 更简洁，也符合 Python 常见风格。

判断布尔值为假时，可以使用 `not`：

```python
if not practice_finished:
    print("请先完成练习。")
```

## 十、组合多个条件

### 10.1 使用 `and`

只有课程和练习都完成时，才能进入下一课：

```python
course_finished = True
practice_finished = True

if course_finished and practice_finished:
    print("可以进入下一课。")
else:
    print("当前课程尚未完成。")
```

### 10.2 使用 `or`

允许使用 PyCharm 或 VS Code：

```python
uses_pycharm = True
uses_vscode = False

if uses_pycharm or uses_vscode:
    print("已经具备代码编辑器。")
else:
    print("请先安装代码编辑器。")
```

### 10.3 使用括号提高可读性

```python
if (score >= 60) and practice_finished:
    print("考核通过。")
```

简单比较周围的括号可以省略，但条件较长时，括号能帮助读者快速理解组合关系。

## 十一、连续区间判断

判断一个数字是否处于某个范围，可以使用 `and`：

```python
age = 20

if age >= 18 and age <= 60:
    print("年龄在 18 到 60 之间。")
```

Python 还支持更接近数学写法的链式比较：

```python
if 18 <= age <= 60:
    print("年龄在 18 到 60 之间。")
```

两种写法表达相同含义。链式比较是 Python 中常见且清晰的写法。

## 十二、嵌套条件判断

一个条件分支内部还可以包含另一个条件判断，这称为嵌套（Nesting）。

```python
account_enabled = True
password_correct = True

if account_enabled:
    if password_correct:
        print("登录成功。")
    else:
        print("密码错误。")
else:
    print("账户已停用。")
```

这里必须先确认账户可用，才有必要继续检查密码。

嵌套层级过多会让代码难以阅读。只有当第二个判断确实依赖第一个判断时才使用嵌套；能够清晰地用 `and`、`elif` 表达时，不必强行嵌套。

## 十三、输入与条件判断

一个完整的交互判断程序：

```python
score_text = input("请输入考核分数：")
score = float(score_text)

if score >= 60:
    print("考核通过。")
else:
    print("考核未通过。")
```

输入数据参与数字比较前，仍然需要先完成类型转换。

## 十四、输入范围校验

分数通常应处于 0 到 100 之间。可以先检查输入范围：

```python
if score < 0 or score > 100:
    print("分数必须在 0 到 100 之间。")
elif score >= 60:
    print("考核通过。")
else:
    print("考核未通过。")
```

无效数据的判断应放在前面。否则 `score = 120` 可能被错误地归为“通过”。

当前程序仍要求用户输入能够转换为数字的内容。如何处理“abc”等完全不能转换的数据，会在异常处理课程中学习。

## 十五、哪些值会被当作假

条件不一定必须写比较表达式。Python 会把某些空值当作 `False`：

- `False`；
- 数字 `0` 和 `0.0`；
- 空字符串 `""`。

例如：

```python
user_name = input("请输入姓名：")

if user_name:
    print(f"你好，{user_name}！")
else:
    print("姓名不能为空。")
```

如果用户直接按回车，`user_name` 是空字符串，程序会执行 `else`。

这种根据值判断真假的规则称为真值（Truth Value）。列表、字典等容器的真值将在学到对应数据类型后继续介绍。

## 十六、运行本课示例

在 PowerShell 中执行：

```powershell
cd D:\Code\Python\01_python基础\1_5_条件判断
python conditions.py
```

示例会要求输入：

1. 考核分数；
2. 是否完成练习，用 `yes` 或 `no` 表示。

建议至少运行以下几组数据：

| 分数 | 是否完成练习 | 重点观察 |
| --- | --- | --- |
| `95` | `yes` | 优秀且允许进入下一课 |
| `75` | `no` | 合格但不能进入下一课 |
| `50` | `yes` | 未通过 |
| `120` | `yes` | 输入范围无效 |

## 十七、常见错误

### 17.1 漏写冒号

```text
if score >= 60
    print("通过")
```

条件末尾必须有英文冒号 `:`。

### 17.2 缩进不正确

属于分支的代码必须统一缩进四个空格。不要混用不一致的空格数量。

### 17.3 使用 `=` 进行比较

```text
if score = 60:
```

比较是否相等应使用 `==`。

### 17.4 条件顺序错误

多个分数等级应从高到低判断，否则宽泛条件会提前拦截更精确的分支。

### 17.5 把多个独立 `if` 当成互斥分支

```python
if score >= 60:
    print("合格")

if score >= 90:
    print("优秀")
```

95 分会同时输出“合格”和“优秀”。如果等级只能选择一个，应使用 `if...elif...else`。

### 17.6 忘记转换输入类型

`input()` 返回字符串。数字范围判断前应使用 `int()` 或 `float()` 转换。

## 十八、课堂练习

打开 `practice.py`，完成“Agent 学习状态评估器”。程序需要根据学习时长、练习完成情况和测验成绩，输出不同等级与下一步建议。

运行命令：

```powershell
python practice.py
```

完成后至少使用以下测试数据检查不同分支：

| 每天学习小时 | 已完成练习 | 测验成绩 | 预期核心结果 |
| --- | --- | --- | --- |
| `2.5` | `yes` | `95` | 优秀，可以继续 |
| `1.5` | `yes` | `75` | 合格，可以继续 |
| `0.5` | `yes` | `75` | 时长不足，暂不能继续 |
| `2` | `no` | `80` | 练习未完成，暂不能继续 |
| `2` | `yes` | `50` | 成绩未通过 |
| `2` | `yes` | `120` | 输入无效 |

## 十九、思考题

1. `if` 条件为 `False` 时，缩进代码会怎样？
2. `if...elif...else` 最多会执行几个分支？
3. 为什么分数等级通常从高分向低分判断？
4. 多个独立 `if` 与一组 `if...elif...else` 有什么区别？
5. 为什么输入范围校验应该放在成绩等级判断之前？
6. `if practice_finished:` 为什么不必写成 `if practice_finished == True:`？
7. 空字符串在条件中会被当作真还是假？

## 二十、本课小结

- `if` 在条件为真时执行对应代码；
- `else` 处理前面条件都不成立的情况；
- `elif` 用于增加互斥分支；
- 分支末尾需要英文冒号，分支内部需要统一缩进；
- 一组 `if...elif...else` 最多执行一个分支；
- 条件顺序会影响最终结果；
- 布尔变量可以直接作为条件；
- `and`、`or`、`not` 可以组成更完整的判断；
- 嵌套条件适合表达有先后依赖的判断；
- 空字符串、数字零等值在条件中会被当作假。

## 二十一、验收标准

- [ ] 能正确书写 `if`；
- [ ] 能正确书写 `if...else`；
- [ ] 能正确书写 `if...elif...else`；
- [ ] 能使用四个空格表示分支代码；
- [ ] 能解释条件顺序的重要性；
- [ ] 能组合比较运算符与逻辑运算符；
- [ ] 能完成简单的输入范围校验；
- [ ] 能完成并运行 `practice.py`；
- [ ] 能使用多组测试数据覆盖所有主要分支；
- [ ] 能回答七道思考题。