【2026零基础学Python -初级版】第六课:程序流程控制 — 分支结构

前面几节课，我们写的 Python 语句都是一条一条按顺序执行的，这种代码结构叫做顺序结构。然而，在现实生活中，仅有顺序结构并不能解决所有的问题。本节课，我们将学习如何控制程序的流程，使得程序具有“判断能力”， 能够像人脑一样分析问题，从而解决更复杂的问题。

6.1 程序结构

在python编程中，有三种程序结构：顺序结构、分支结构（选择结构）、循环结构。

顺序结构：程序从头到尾一直执行下去，Python之所以被称为解释型编程语言，是因为在其执行程序时解释一行，执行一行。

选择结构：if-else 语句。

循环结构：while和 for 语句

6.2 分支结构（选择结构）

在 Python 中，构成分支结构最常用的是if、elif和else三个关键字。分支机构有三种结构：单分支结构、双分支结构、多分支结构。如下图：

6.2.1  单分支结构（if 语句结构）

• 语法结构：
  
• 执行逻辑流程图：
  
• 实例：

  编写一个身体质量指数（BMI）的计算器。身体质量质数也叫体质指数，是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个指标，计算公式如下所示。

  BMI = 体重/身高**2

  说明：上面公式中的体重以千克（kg）为单位，身高以米（m）为单位。通常认为 18.5 <=BMI<24 是正常范围， BMI<18.5 说明体重过轻， BMI>=24 说明体重过重， BMI>=27 就属于肥胖的范畴了。

  # BMI计算器height = float(input('请输入您的身高(cm)：'))weight = float(input('请输入您的体重(kg)：'))bmi = weight / (height / 100) ** 2print('BMI=%.2f'% bmi)if 18.5 <= bmi < 24:    print('您的身材很棒！')if bmi < 18.5:print('您的体重过轻！')if 24 <= bmi <27:print('您的体重过重！')if bmi >= 27:print('您属于肥胖了！')

6.2.2 双分支结构（if-else）

• 语法结构：

  

• 执行逻辑流程：

  

• 实例：

以“BMI计算器”为例，对身体质量指数分两个标准：凡是指数在 18.5 <= BMI < 24范围内属于身材达标，其余的全部属于身材不够标准。修改后的代码如下：

# BMI计算器（优化版）height = float(input('请输入您的身高(cm)：'))weight = float(input('请输入您的体重(kg)：'))bmi = weight / (height / 100) ** 2print('BMI=%.2f'%bmi)if 18.5 <= bmi < 24:    print('您的身材达标！')else:    print('你的身材不够标准哟！')

6.2.3 多分支结构（if-elif-else）

• 语法结构：

  

• 执行逻辑流程;

  

• 实例：

  进一步完善“BMI计算器”，通过elif关键字增加更多的分支，修改后的代码如下：

# BMI计算器（完整版）height = float(input('请输入您的身高(cm)：'))weight = float(input('请输入您的体重(kg)：'))bmi = weight / (height / 100) ** 2print('BMI=%.2f'%bmi)if bmi < 18.5:    print('您的体重过轻！')elif bmi < 24:    print('您的身材很棒！')elif bmi < 27:    print('您的体重过重！')else:    print('您已重度肥胖！')

6.3 使用match和case构造分支结构（新增）

Python 3.10及以后版本 中增加了一种新的构造分支结构的方式，通过使用match和case 关键字，我们可以轻松的构造出多分支结构。

示例代码：

# match 和 case 分支结构status_code = int(input('请输入响应状态码: '))match status_code:    case 400 | 405: description = 'Invalid Request'    case 401 | 403 | 404: description = 'Not Allowed'    case 418: description = 'I am a teapot'    case 429: description = 'Too many requests'    case _: description = 'Unknown Status Code'print('状态码描述:', description)

运行结果：

请输入响应状态码: 403状态码描述: Not Allowed

说明：带有_的case语句在代码中起到通配符的作用，如果前面的分支都没有匹配上，代码就会来到case _。case _的是可选的，并非每种分支结构都要给出通配符选项。如果分支中出现了case _，它只能放在分支结构的最后面，如果它的后面还有其他的分支，那么这些分支将是不可达的。

6.3 分支结构的应用

案例1：分段函数求值

有如下所示的分段函数，要求输入x，计算出y。

# 分段函数求值x = float(input('x = '))if x > 1:    y = 3 * x - 5elif x >= -1:    y = x + 2else:    y = 5 * x + 3print(f'{y = }')

根据实际开发的需要，分支结构是可以嵌套的，也就是说在分支结构的if、elif或else代码块中还可以再次引入分支结构（不推荐）。在“Python 之禅”中有这么一句话：“Flat is better than nested”。是因为代码嵌套的层次如果很多，会严重的影响代码的可读性。

案例2：百分制成绩转换成等级

要求：如果输入的成绩在90分以上（含90分），则输出A；输入的成绩在80分到90分之间（不含90分），则输出B；输入的成绩在70分到80分之间（不含80分），则输出C；输入的成绩在60分到70分之间（不含70分），则输出D；输入的成绩在60分以下，则输出E。

# 百分制成绩转换为等级制成绩score = float(input('请输入成绩: '))if score >= 90:    grade = 'A'elif score >= 80:    grade = 'B'elif score >= 70:    grade = 'C'elif score >= 60:    grade = 'D'else:    grade = 'E'print(f'{grade = }')

案例3：计算三角形的周长和面积。

要求：输入三条边的长度，如果能构成三角形就计算周长和面积；否则给出“不能构成三角形”的提示。

# 计算三角形的周长和面积a = float(input('a = '))b = float(input('b = '))c = float(input('c = '))if a + b > c and a + c > b and b + c > a:    perimeter = a + b + c    print(f'周长: {perimeter}')    s = perimeter / 2    area = (s * (s - a) * (s - b) * (s - c)) ** 0.5    print(f'面积: {area}')else:    print('不能构成三角形')

总结

学会了 Python 中的分支结构和循环结构，我们就可以解决很多实际的问题了，本节课列举了多个案例分析，帮助大家更好的掌握了构造分支结构的方法，下一节课我们为大家介绍循环结构，学完这两次课你一定会发现，你能写出很多很有意思的代码，请记住多写多练是最好的学习方法！