Python程式設計

Lesson 4: 程式的流程控制—使用if

程式基本概念程式與演算法

Algorithm

發音: Al-go-ri-thm

演算法: 完成一件工作的一系列步驟

Program

發音: Pro-gram

程式: 編程完成的演算法（可執行）

演算法(步驟)

向右移動一格

塗滿空格

向右移動一格

向下移動一格

塗滿空格

有5個程式指令:

上 下 左 右

填滿

程式

右

填滿

右

下

填滿

由星號出發

程式基本概念資料

Variable

發音: Va-ri-able

變數: 資料內容(可改變) 的存放空間

Data Type

發音: Da-ta Type

資料型別: 資料存放空間的類型

x = 5
y = input('請輸入數值')

指定

半徑 = int(input('輸入:')) // 字串轉整數
面積 = 3.14 * 半徑**2; // 平方, 乘法

運算

半徑字串 = input('輸入:') // 字串
半徑數值 = int(半徑字串)  // 字串轉整數
面積 = 3.14 * 半徑數值**2; // 平方, 乘法
＃ 轉換函式: int(), float(), str(), chr()

型別轉換

程式基本概念流程控制

Loop

發音: loop

迴圈: 重複做的動作

Conditionals

發音: Con-di-shun-uls

條件判斷: 在某些情況才會執行的動作

if score<60:
    print('不及格')
elif score<=80:
    print('甲等')
else:
    print('超出範圍')

選擇結構

運算子關係運算子

結果為真，傳回True；結果為偽，傳回False

判斷是否相等：2個等號

因為: 1個等號➞指定運算子

關係運算子

關係運算子 說明 實例 說明
> 大於 a > b 檢查是否a大於b
>= 大於或等於 a >= b 檢查是否a大於或等於b
< 小於 a < b 檢查是否a小於b
<= 小於或等於 a <= b 檢查是否a小於或等於b
== 等於 a == b 檢查是否a等於b
!= 不等於 a != b 檢查是否a不等於b 
x = 10 > 8
print(x)     # 印出True
y = 10 == 10  
print(y)     # 印出True
x = 10 <= 5
print(x)     # 印出False
y = 20 != 10  
print(y)     # 印出False

運算子邏輯運算子

三種邏輯運算子

❶且(and)     ❷或(or)     ❸非(not)

運算子 意義 範例 結果
not 傳回原來比較結果的相反值 not(3>5)
not(5>3)		 True
False
and 兩個結果都成立：True
否則：False		 (5>3) and (9>6)
(5>3) and (9<6)
(5<3) and (9>6)
(5<3) and (9<6)		 True
False
False
False
or 兩個比較結果都不成立：False
其餘情況：True		 (5>3) and (9>6)
(5>3) and (9<6)
(5<3) and (9>6)
(5<3) and (9<6)		 True
​True
​True
False

邏輯運算子

選擇結構

  • 「流程控制」的一種
    • 依「決策結果」執行不同「程式區塊」
  • 「條件判斷」(conditional)    或「判斷式結構」

選擇結構程式結構(1/18)

重複結構

循序結構

選擇結構

https://slidesplayer.com/slide/14677151/

依序執行

二選一

多選一, 視情況而定

依序逐行執行

重複執行, 視情況而定

重複執行

選擇結構循序結構(2/18) 

book = "程式設計"
print("書名: %10s 價格: %5d" % (book, 350))  
# 5d: 整數共佔5位, 不足5位前面補空白, 超過則全數印出
# 10s: 字串共佔10位, 不足前面補空白, 超過則全數印出
price = 56.6
print('價格為 %8.2f元' % price) 
# 8.2f:含小數點共8位,小數點後兩位
top = float(input('輸入梯形上底:'))
bottom = float(input('輸入梯形下底:'))
height = float(input('輸入梯形高度:'))
area = (top + bottom) * height / 2 # 先乘除後加減
print('面積是: %10.1f' % area)

一行一行依序執行

一行一行依序執行

選擇結構 單向選擇結構—if敘述(3/18)

前一行程式

條件判斷

程式碼區塊

程式往下執行

True

False

選擇結構條件判斷(4/18)

if

if

else

else

條件判斷

條件判斷

選擇結構if敘述(5/18) 

if(條件判斷):  # 注意結尾的冒號
    程式碼1    # 需縮排4格
    程式碼2    # 同樣縮排距離：同一區塊
    ....
後續程式碼      # 不需也不能縮排 
age = 18
if age < 20:
    print('年齡太小')
    print('需滿20歲，才能購買酒類')
print('此處為if區塊外程式碼')

執行時2選1

  • 1→2→3,4→5  或是
  • 1→2→5

if 敘述語法

age = 18
if age < 20:
   print('年齡太小') # 錯誤,只縮3格
   print('需滿20歲，才能購買酒類')
print('此處為if區塊外程式碼')

注意縮排的格數
    格數代表層次：0, 4, 8..., 不會有其他格數

選擇結構 程式區塊與縮排(6/18)

: 加上 「縮排」代表一組「程式區塊」

if(分數>=60):
    grade = "及格"
總分 += 分數

程式區塊

冒號

縮排

下一行程式

英文 = int(input('輸入英文分數:'))
grade = "不及格"
if(英文>=60):
    grade = "及格"
    print("英文科: %d分,等第:%s" % (英文, grade))
print("英文科: %d分,等第:%s" % (英文, grade))
總分 += 英文

程式區塊範例

程式區塊

選擇結構 程式區塊與縮排(7/18)

縮排方式:

  • 可用「空白鍵」 或「 Tab鍵」
  • 通常用4個空白鍵
  • 不用混用「空白鍵」 或「 Tab鍵」
  • 可以很多層（第一層4個, 第二層8個...）

選擇結構 單向選擇結構(8/18) 

# ch5_1.py
age = input("請輸入年齡: ")
if (int(age) < 20):
    print("你年齡太小")
    print("需年滿20歲才可以購買菸酒")
請輸入年齡: 18
你年齡太小
需年滿20歲才可以購買菸酒
請輸入年齡: 21
# ch5_2.py
print("輸出絕對值")
num = input("請輸入任意整值: ")
x = int(num)
if (int(x) < 0):
    x = abs(x)
print("絕對值是 %d" % int(x))
輸出絕對值
請輸入任意整值: 98
絕對值是 98
輸出絕對值
請輸入任意整值: -30
絕對值是 30

選擇結構 if敘述更多範例(9/18) 

英文 = int(input("輸入英文分數"))
grade = "不及格"
總分 = 0
if(英文>=60):
    grade = "及格"
    print("英文科: %d分,等第:%s" % (英文, grade))
print("英文科: %d分,等第:%s" % (英文, grade))
總分 += 英文
print("總分: %d" % 總分)

程式區塊範例

輸入英文分數50
英文科: 50分,等第:不及格
總分: 50

執行結果1: 輸入50

執行結果2: 輸入60

輸入英文分數60
英文科: 60分,等第:及格
英文科: 60分,等第:及格
總分: 60

及格時，如何能只印一次？

選擇結構 練習(10/18) 

...
if(字串變數=="比對內容"):
...

字串比對提示

範例練習

當輸入正確的通關密碼"1234"時，印出 "歡迎光臨!"
若輸入不正確, 印出 "密碼錯誤"

選擇結構if-else敘述(11/18)

雙向選擇結構: 處理兩種狀況

if(條件判斷):  # 注意結尾的冒號
    程式區塊1  # 需縮排4格,區塊可以不止一行
else:
    程式區塊2  # 需縮排4格,區塊可以不止一行
後續程式碼     # 不需縮排

選擇結構 雙向選擇結構—if-else敘述(12/18)

前一行程式

條件判斷一

程式碼區塊一

程式往下執行

True

False

程式碼區塊二

選擇結構 if-else敘述(13/18)

雙向選擇結構

  • 例：「若週末天氣好的話，我們就去打球，否則去看電影」
  • 測試條件：(週末天氣好)
  • 判斷結果：True   ☛  打球
  • 判斷結果：False  ☛  看電影

if

else

條件判斷

選擇結構 if-else敘述(14/18) 

# ch5_3.py
age = input("請輸入年齡: ")
if (int(age) < 20):
    print("你年齡太小")
    print("需年滿20歲才可以購買菸酒")
else:
    print("歡迎購買菸酒")
請輸入年齡: 18
你年齡太小
需年滿20歲才可以購買菸酒
請輸入年齡: 21
歡迎購買菸酒

# ch5_4.py
print("奇數偶數判斷")
num = input("請輸入任意整值: ")
rem = int(num) % 2
if (rem == 0):
    print("%d 是偶數" % int(num))
else:
    print("%d 是奇數" % int(num))
奇數偶數判斷
請輸入任意整值: 5
5 是奇數
奇數偶數判斷
請輸入任意整值: 10
10 是偶數

選擇結構 if-else敘述(15/18) 

...
if(字串變數=="比對內容"):
...

字串比對提示

範例練習

當輸入正確的通關密碼"aB#12345"時，印出 "歡迎光臨!"

  否則印出"密碼錯誤!"

注意: 大小寫字母不同

選擇結構 更多範例(16/18) 

total = int(input("輸入總金額，超過2000元打9折:"))
if total>=2000:
    print('金額 %d, 打9折後: %8.2f' % (total, total*0.9))
else:
    print('金額 %d' % total)
輸入總金額，超過2000元打9折:600
金額 600
輸入總金額，超過2000元打9折:2300
金額 2300, 打9折後:  2070.00

雙向選擇

選擇結構 單向雙向綜合練習(17/18)

練習

  • 輸入成績，小於60分顯示"不及格"
  • 60～80分顯示"甲等"，81分以上顯示"優等"
  • 101分以上顯示"超出範圍"
...
if(score<60):
    print('不及格')
if(score>=60) and (score<=80):
    print('....')
if(score>80) and (score<=100):
    print('....')
if(score>100):
    print('超出範圍')

綜合使用提示

可視需要使用多次單向或多向

選擇結構 單向雙向綜合練習(18/18)

練習

  • 輸入飲料購買數量，小於10件不打折
  • 10~20件：95折
  • 超過20件：9折
  • 輸出總價(假設飲料單價為50元)

選擇結構多向

  • 更多可能的執行路徑
  • if-elif-else
    • if, elif：都需跟著判斷式
    • elif 可以有很多個

選擇結構 多向選擇: if-elif-else(1/8) 

多向選擇
  • 小於60分："不及格"
  • 60～80分："甲等"
  • 81分以上："優等"
  • 101分以上："超出範圍"
多向選擇
  • 小於10件：不打折
  • 10~20件：95折
  • 超過20件：9折

4種選擇

3種選擇

if(條件式1):
    程式區塊1
elif(條件式2):
    程式區塊2
else:
    程式區塊3
後續程式碼

多向選擇: if-elif-else語法

if(條件式1):
    程式區塊1
elif(條件式2):
    程式區塊2
elif(條件式3):
    程式區塊3
else:
    程式區塊4
後續程式碼

4種選擇

3種選擇

選擇結構 if-elif-else (2/8) 

多向選擇
  • 小於60分："不及格"
  • 60～80分："甲等"
  • 81分以上："優等"
  • 101分以上："超出範圍"
score = int(input('輸入成績：'))
if score<60:
    print('不及格')
elif score<=80:
    print('甲等')
elif score<=100:
    print('優等')
else:
    print('超出範圍')

選擇結構 多向選擇結構(3/8) 

...
if score<60:
    print('不及格')
elif score<=80:
    print('甲等')
...
...
if score<60:
    print('不及格')
elif score>=60 and score<=80:
    print('甲等')
...

不需要檢驗>=60，因為第2行已檢驗過

選擇結構 if-elif-else範例(4/8) 

# ch5_5.py
print("計算最終成績")
score = input("請輸入分數: ")
sc = int(score)
if (sc >= 90):
    print(" A")
elif (sc >= 80):
    print(" B")
elif (sc >= 70):
    print(" C")
elif (sc >= 60):
    print(" D")
else:
    print(" F")
    
輸入分數，輸出分數等級:

90~100: A

80~89: B

70~79: C

60~69: D

59以下: F

選擇結構 if-elif-else範例(5/8) 

# ch5_6.py
print("計算票價")
age = input("請輸入年齡: ")
age = int(age)
ticket = 100
if age >= 80 or age <= 6:
    ticket = ticket * 0.2
    print("票價是: %d" % ticket)
elif age >= 60 or age <= 12:
    ticket = ticket * 0.5
    print("票價是: %d" % ticket)
else:
    print("票價是: %d" % ticket)

收費標準：全票100元之外，

  • 2折：小於等於6歲 或 大於等於80歲
  • 5折：7～12歲 或 60~79歲

輸入歲數，程式計算票價

# ch5_6_1.py
print("計算票價")
age = input("請輸入年齡: ")
age = int(age)
ticket = 100
if (age >= 80) or (age <= 6):
    ticket = ticket * 0.2
    print("票價是: %d" % ticket)
elif (age >= 60) or (age <= 12):
    ticket = ticket * 0.5
    print("票價是: %d" % ticket)
else:
    print("票價是: %d" % ticket)

選擇結構 if-elif-else範例(6/8) 

# ch5_7.py
print("判斷輸入字元類別")
ch = input("請輸入字元: ")
if ord(ch) >= ord("A") and ord(ch) <= ord("Z"):
    print("這是大寫字元")
elif ord(ch) >= ord("a") and ord(ch) <= ord("z"):
    print("這是小寫字元")
elif ord(ch) >= ord("0") and ord(ch) <= ord("9"):
    print("這是數字")
else:
    print("這是特殊字元")

輸入字元，輸出該字元是大寫字母、小寫字母、數字、或特殊字元

ord()函式: 回傳字元的unicode編碼值

選擇結構 多向選擇結構(7/8)

練習實作題2

分別輸入X座標、Y座標，請判斷該座標位於第幾象限

  • X>0, Y>0：第一象限
  • X<0, Y>0：第二象限
  • X<0, Y<0：第三象限
  • X>0, Y<0：第四象限
  • X=0 或 Y=0：位於座標軸上

選擇結構 多向選擇結構(8/8)

練習

請使用選擇敘述撰寫程式，讓使用者輸入一個西元年份，然後判斷它是否為閏年（leap year）或平年。

 

閏年判斷規則為：每四年一閏，每百年不閏，
但每四百年也一閏

巢狀判斷式

  • 判斷式內包含判斷式(if-else敘述內有另一個if-else敘述)
  • 外層/內層判斷式

http://wiki.plweb.org/images/0/0a/Nested_if1.png

巢狀if(1/4) 

if(條件判斷一):  # 注意結尾的冒號
    if(條件判斷A): # 縮排4格
        程式區塊A  # 需縮排8格,區塊可以不止一行
    else:         # 縮排4格
        程式區塊B  # 縮排8格
else:
    程式區塊二  # 需縮排4格,區塊可以不止一行
後續程式碼     # 不需縮排

巢狀if語法

注意縮排的格數，內層需全部往內多縮4格

巢狀if範例(2/4) 

# ch5_8.py
print("判斷輸入年份是否潤年")
year = input("請輸入年分: ")
rem4 = int(year) % 4
rem100 = int(year) % 100
rem400 = int(year) % 400
if rem4 == 0:                      # 被4整除
    if rem100 != 0 or rem400 == 0: # 且 (不是100倍數 或 是400倍數)
        print("%s 是潤年" % year)
    else:
        print("%s 不是潤年" % year)
else:
    print("%s 不是潤年" % year)

測試輸入的某一年是否為閏年

     閏年判斷規則為：每四年一閏，每百年不閏，但每四百年也一閏

範例: 百貨公司折扣

  • 1萬以上～29,999: 95折
  • 3萬以上～49,999: 9折
  • 5萬以上～99,999: 85折
  • 10萬以上: 8折
money = int(input("請輸入購物金額："))
if(money >= 10000):
    if(money >= 100000):
        print(money * 0.8, end=" 元\n")  #八折
    elif(money >= 50000):
        print(money * 0.85, end=" 元\n")  #八五折
    elif(money >= 30000):
        print(money * 0.9, end=" 元\n")  #九折
    else:
        print(money * 0.95, end=" 元\n")  #九五折
else:
    print(money, end=" 元\n")  #未打折

巢狀if範例(3/4)

範例

  • 輸入a,b,c三組數字
  • 利用巢狀判斷式，找出最大數
a = int(input('輸入數字a:'))
b = int(input('輸入數字b:'))
c = int(input('輸入數字c:'))
if a>b:
    if a>c:
        print('最大的數字是：a')
    elif a != c:
        print('最大的數字是：c')
    else:
        print('最大的數字是：a與c')
elif a != b:
    if b>c:
        print('最大的數字是：b')
    elif b != c:
        print('最大的數字是：c')
    else:
        print('最大的數字是：b與c')
else:
    if a>c:
        print('最大的數字是：a,b')
    elif a != c:
        print('最大的數字是：c')
    else:
        print('最大的數字是：a,b,c')

巢狀if範例(4/4) 

x = None
print(x)
print(type(x))

尚未設定的變數值None

# ch5_9.py
flag = None
if flag == None:
    print("尚未定義flag")

None
<class 'NoneType'>

可用來檢查變數是否已有值