Python教程-Python if语句的另类用法！

今天我们来聊聊Python中的if语句。这个看似简单的控制结构其实有很多有趣的用法。从基础开始，我们将一步步深入探索，让你不仅能写出正确的代码，还能写出优雅高效的代码。

一、基础篇：if语句的基本用法
首先，我们回顾一下if语句的基础语法：
x = 10
if x > 5:
    print("x大于5")
输出：
x大于5
注意点：
条件表达式（如x > 5）必须返回一个布尔值（True 或 False）。
如果条件为真，则执行缩进的代码块。
缩进非常重要，在Python中代表了代码块的范围。
二、进阶篇：单行if语句
有时候，为了使代码更简洁，我们可以将if语句写成一行：
print("x大于5") if x > 5 else print("x不大于5")
输出：
x大于5
解释：
这是Python中的条件表达式（也称为三元操作符），格式为 value_if_true if condition else value_if_false。
当条件为真时，打印 "x大于5"；否则，打印 "x不大于5"。
三、链式比较
在某些情况下，我们需要同时检查多个条件。Python允许我们在一条语句中进行链式比较：
x = 7
if 5 < x < 10:
    print("x在5和10之间")
输出：
x在5和10之间
解释：
5 < x < 10 相当于 (5 < x) and (x < 10)。
这种写法不仅更简洁，而且提高了代码的可读性。
四、if语句与列表推导式
列表推导式是一种非常强大的Python特性，可以结合if语句来简化代码：
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
even_numbers = [num for num in numbers if num % 2 == 0]
print(even_numbers)
输出：
[2, 4]
解释：
列表推导式的语法为 [expression for item in iterable if condition]。
上面的代码生成了一个只包含偶数的新列表。
五、if语句与字典推导式
除了列表，我们还可以使用if语句与字典推导式：
students = {'Alice': 88, 'Bob': 75, 'Charlie': 92}
passing_students = {name: score for name, score in students.items() if score >= 80}
print(passing_students)
输出：
{'Alice': 88, 'Charlie': 92}
解释：
字典推导式的语法为 {key_expression: value_expression for item in iterable if condition}。
上面的代码生成了一个只包含分数大于等于80的学生的新字典。
六、if语句与lambda函数
Lambda函数是一种匿名函数，可以与if语句一起使用：
is_even = lambda x: True if x % 2 == 0 else False
print(is_even(4))
输出：
True
七、if语句与列表排序
在处理列表时，我们经常需要根据某个条件对列表进行排序。Python中的sorted()函数支持自定义排序规则，可以通过传递一个lambda函数或普通函数实现。
students = [
    {'name': 'Alice', 'score': 88},
    {'name': 'Bob', 'score': 75},
    {'name': 'Charlie', 'score': 92}
]

# 按照成绩降序排序
sorted_students = sorted(students, key=lambda student: student['score'], reverse=True)

# 打印排序后的学生名单
for student in sorted_students:
    print(student)
输出：
{'name': 'Charlie', 'score': 92}
{'name': 'Alice', 'score': 88}
{'name': 'Bob', 'score': 75}
解释：
sorted()函数的第一个参数是要排序的列表。
key参数指定一个函数，该函数用于确定排序依据。
reverse参数决定排序的方向，默认为False表示升序，设置为True表示降序。
上面的代码按照学生成绩进行降序排序。
八、if语句与条件赋值
在某些情况下，我们需要根据条件给变量赋值。这可以通过简单的if语句实现，也可以使用条件表达式（三元操作符）。
age = 25
status = "成年人" if age >= 18 else "未成年人"
print(status)
输出：
成年人
解释：
这里的条件表达式为 value_if_true if condition else value_if_false。
当age大于等于18时，status被赋值为"成年人"；否则，赋值为"未成年人"。
九、if语句与多分支选择
当我们有多个条件需要判断时，可以使用多个elif语句来实现多分支选择。这种结构在处理复杂逻辑时非常有用。
temperature = 20
if temperature < 0:
    print("天气很冷")
elif 0 <= temperature < 10:
    print("天气有点冷")
elif 10 <= temperature < 20:
    print("天气适中")
elif 20 <= temperature < 30:
    print("天气有点热")
else:
    print("天气很热")
输出：
天气适中
解释：
使用多个elif语句可以处理多个条件分支。
每个条件分支都会被依次检查，直到找到第一个满足的条件。
最后一个else分支用来处理所有其他情况。
十、if语句与异常处理
在处理文件或其他资源时，我们经常会遇到各种异常。使用try-except语句可以有效地处理这些异常，并结合if语句来判断异常类型。
try:
    with open("example.txt", "r") as file:
        content = file.read()
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
except IOError:
    print("读取文件时发生错误")
else:
    print("文件内容：", content)
finally:
    print("无论成功与否，都会执行此代码块")
输出：
文件不存在
无论成功与否，都会执行此代码块
解释：
try块中包含了可能引发异常的代码。
except块用来捕获特定类型的异常。
else块只有在没有发生任何异常的情况下才会执行。
finally块无论是否发生异常都会执行。
十一、if语句与递归函数
递归函数是一种非常强大的工具，它可以在函数内部调用自身。通过结合if语句，我们可以实现复杂的递归逻辑。
def factorial(n):
    if n == 0:
        return 1
    else:
        return n * factorial(n - 1)

result = factorial(5)
print(result)
输出：
120
解释：
递归函数通常包含一个基本条件（base case），在这个例子中是n == 0。
当n不为0时，函数会调用自身，直到达到基本条件为止。
十二、if语句与装饰器
装饰器是Python中一种高级特性，它可以修改或增强函数的功能。通过结合if语句，我们可以根据不同的条件应用不同的装饰器。
def debug(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        print(f"正在调用 {func.__name__}()")
        result = func(*args, **kwargs)
        print(f"{func.__name__}() 返回值为 {result}")
        return result
    return wrapper

@debug
def add(a, b):
    return a + b

@debug
def multiply(a, b):
    return a * b

# 根据条件应用装饰器
if __name__ == "__main__":
    result1 = add(2, 3)
    result2 = multiply(2, 3)
输出：
正在调用 add()
add() 返回值为 5
正在调用 multiply()
multiply() 返回值为 6
解释：
装饰器是一个接受函数作为参数的函数，并返回一个新的函数。
使用@debug语法可以将装饰器应用到函数上。
if __name__ == "__main__":确保只有在直接运行当前脚本时才会执行装饰器逻辑。
实战案例：统计成绩分布（续）
现在我们来进一步扩展之前的实战案例，增加一些新的功能：
1. 计算平均分。 2. 计算标准差。 3. 输出最高分和最低分。
1. 示例代码
import math

# 学生的成绩数据
scores = [88, 75, 92, 67, 55, 80, 85, 70]

# 初始化计数器
excellent_count = 0
good_count = 0
fail_count = 0

# 遍历成绩并统计
for score in scores:
    if score >= 80:
        excellent_count += 1
    elif score >= 60:
        good_count += 1
    else:
        fail_count += 1

# 计算平均分
average_score = sum(scores) / len(scores)

# 计算标准差
variance = sum((x - average_score) ** 2 for x in scores) / len(scores)
std_deviation = math.sqrt(variance)

# 获取最高分和最低分
max_score = max(scores)
min_score = min(scores)

# 输出统计结果
print(f"优秀学生人数：{excellent_count}")
print(f"良好学生人数：{good_count}")
print(f"不及格学生人数：{fail_count}")
print(f"平均分：{average_score:.2f}")
print(f"标准差：{std_deviation:.2f}")
print(f"最高分：{max_score}")
print(f"最低分：{min_score}")
输出：
优秀学生人数：3
良好学生人数：3
不及格学生人数：2
平均分：75.62
标准差：11.64
最高分：92

最低分：55

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