第3章选择结构
3.1知 识 要 点
3.1.1条件的描述

在选择结构和循环结构中，程序是根据条件来执行代码的。Python中条件是一个表达式，表达式的结果对应布尔型(bool)的两个值True或False，True表示条件成立，False代表条件不成立。
当条件表达式的结果值不直接为True或False时，None、任何数值类型中的0、空字符串""、空元组()、空列表［］、空字典{}、空集合等都等价于False，其他值等价于True。
1. 关系运算符
关系运算符用于比较两个操作数的大小关系，Python的关系运算符见表31。


表31Python的关系运算符



关系运算符数学符号含义

<＜小于
<=≤小于等于
>=≥大于等于
>＞大于
==＝等于
!=≠不等于

Python允许在一个关系表达式中比较多个值，但大小关系不具有传递性，仅当表达式中多个关系运算的计算结果都为True时，才显示True的结果。
2. 逻辑运算符
逻辑运算是对多个逻辑结果进行运算，一般用于表达多个条件之间的相互关系。Python中参与逻辑运算的操作数可以为非布尔型(bool)数据，逻辑运算的结果也可以为非布尔型(bool)数据。表32是Python中的逻辑运算符及其运算规则。


表32Python的逻辑运算符



逻辑运算符含义

not
取反运算。True(或与True等价的数据)变False，False(或与False等价的数据)变True
and
与运算。仅当两个操作数的值都等价于True时，运算结果为第二个操作数的值； 若有至少一个操作数等价于False，运算结果就是第一个等价于False的操作数的值
or

或运算。有一个或两个操作数的值等价于True，运算结果就为第一个等价于True的操作数的值； 如果两个操作数都等价于False，运算结果为第二个等价于False的操作数的值





3. 成员运算符
Python的成员运算符用于确认数据是否是序列结构中的某个成员，表33是Python中的成员运算符。


表33Python的成员运算符



成员运算符含义

in在指定的序列中找到值就返回True，否则返回False
not in在指定的序列中没有找到值就返回True，否则返回False

4. 身份运算符
Python的身份运算符用于判断是否为同一个对象，表34是Python中的身份运算符。


表34Python的身份运算符和身份函数



身份运算符含义

is判断两个标识符是否引用自一个对象，是就返回True，否则返回False
not is判断两个标识符是否引用自不同对象，是就返回True，否则返回False

5. 条件运算符
Python的条件运算符的格式： 



表达式1 if 条件 else 表达式2




表示当满足条件则返回表达式1的计算结果，不满足条件则返回表达式2的计算结果。
3.1.2选择结构
1. 单分支结构的if语句
格式如下： 



if 条件:

语句块




当语句块只有一条语句时，也可以写成如下格式： 



if 条件:  单语句




2. 双分支结构的if…else语句
格式如下： 



if 条件:

语句块1

else:

语句块2




3. 多分支结构的if…elif…else语句
格式如下： 



if 条件1:

语句块1

elif 条件2:

语句块2

elif 条件3:

语句块3

…

else:

语句块n





3.2例题分析与解答 
一、 选择题
1. 已知x=2，y=8，表达式x+y and y%2的值为。

A. FalseB. TrueC. 10D. 0
分析： 与运算and的运算规则： 仅当两个操作数的值都等价于True时，运算结果为第二个操作数的值，若其中有一个操作数等价于False，运算结果就是第一个等价于False的操作数的值。第一个操作数x+y的值为10，非零值等价True，第二个操作数y%2的值为0，0等价于False，即结果为0。
答案： D
2. 已知x=4，y=7，表达式x+y or y%x的值为。
A. FalseB. TrueC. 11D. 3
分析： 或运算or的运算规则： 只要有操作数的值等价于True，运算结果就为第一个等价于True的操作数的值，否则，运算结果为第二个等价于False的操作数的值。第一个操作数x+y的值为11，非零值等价True，此时，直接取11为整个表达式的结果。系统不再计算表达式中y%2的计算结果。
答案： C
3. 下列正确的语句是。
A. if a>b:

print(a)



B. if and :

print(2)



C. if a>0  a=m




D. if 3<4:

print(3)

else

print(4)
分析： 选项B中的条件仅出现了一个逻辑运算符是不合法的，选项B是错误的。选项C中单分支语句可以写成一行，但是其条件a>0后必须要有冒号“:”，选项C是错误的。选项D中else后也必须要有冒号“:”，选项D是错误的。选项A中的格式是符合要求的，所以选A。
答案： A
4. 运行以下程序，输入32，则输出结果是。

#1.x=eval(input('x='))

#2.y=0

#3.if x>=0:

#4.if x!=0:

#5.y=1

#6.else:

#7.y=-1

#8.print(y)

A. 0B. 1C. -1D. 不确定
分析： eval函数会将由input函数输入的字符串当作一个表达式，所以输入的32会被当作int类型值32赋值给变量x。#2~#7的if结构相当于以下函数： 
y=-1(x<0)

0(x=0)

1(x>0)
#3行中的条件x>=0成立，执行#4行代码，而#4行中的条件x!=0成立，执行#5行代码，y值为1。所以选B。#6的else对齐#3行，即当x<0时，会去执行#7行代码。
答案： B
5. 运行以下程序，输入2,3，则输出结果是。

#1.x,y=eval(input('x,y='))

#2.if x>=y:

#3.x,y=y+1,x+1

#4.else:

#5.x,y=y-1,x-1

#6.print(x,y)

A. 2 1B. 2,1C. 4 3D. 提示语法错
分析： Python采用严格的缩进来表示程序中控制结构的多行间的层次关系。if语句条件后的代码可以写在同一行上，例如if a>1:a=b,此时冒号后可以有空格也可以没有空格。而若条件后的代码换行到下一行时必须缩进至少一个空格。而本题中#3和#5都没有缩进，所以Python会认为该程序不符合语法格式，提示语法错。故本题选D。
答案： D
6. 以下Python表达式不能表示数学中的不等式x≥y≥z的是。
A. x>=y and y>=zB. x>=y>=z
C. (x>y)+(y>z)D. not(x<y or y<z)
分析： 不等式x≥y≥z的数学含义就是x≥y并且y≥z，逻辑运算and表示并且的含义，选项A能表示。Python中可以直接用x>=y>=z表示数学中的x≥y≥z，选项B能表示。表达式(x>y)+(y>z)中先计算x>y和y>z，会产生True或False的计算结果，在算术运算+计算时，True会被转换为1，False会被转换为0。而(x>y)+(y>z)只要有一个括号中的结果为True，整个表达式的值即为非0，非0就会等价于逻辑关系True，即与数学不等式x≥y≥z含义不符合，选项C不能表示。逻辑关系not(表达式1 or 表达式2)只有在表达式1和表达式2都不成立时整个表达式结果才为True，即not(x<y or y<z)只有在x>=y and y>=z时条件成立，即等价于选项A。故本题选C。
答案： C
7. 运行以下程序，输出结果是。

#1.a,b,c=2,-1,2

#2.if a>b:

#3.if b==0:

#4.c=0

#5.else:

#6.c=c+1

#7.print(c)

A. 0B. 2C. 3D. 无结果
分析： Python采用严格的缩进来表示程序中控制结构的多行间的层次关系。#2行中a>b成立，故执行#3行。而#3中的条件b==0不成立，故#4行不被执行，且因为没有与#3行if对齐的else，即条件不成立时什么都不执行。需要注意，#6行和#7行在#5行的else后缩进，即两者是当#2行条件不成立时，都要执行的语句。不要因为最后一行#7有输出语句，而认为本题一定有输出结果的。本题正确答案是D。
答案： D
8. 以下选项中，不是Python保留字。
A. inB. isC. elseifD. and
分析： 成员运算符in，用于确认数据是否是序列结构中的某个成员。身份运算符is，用于判断是否为同一个对象。逻辑运算符and，用于判断两个条件是否同时成立。Python的if结构中有elif子句，但是没有elseif子句。
答案： C
9. 关于Python的选择结构描述中，错误的是。
A. Python选择结构使用保留字if、else和elif来实现，每个if后面必须有elif或else
B. if…else结构是可以嵌套的
C. if语句会判断if后面的逻辑表达式，当表达式为真时，执行if后续的语句块
D. 缩进是Python分支语句的语法部分，缩进不正确会影响分支功能
分析： Python的单分支结构使用if保留字对条件进行判断； 二分支结构使用if…else保留字对条件进行判断； 多分支结构使用if…elif…else保留字对多个相关条件进行判断，并根据不同条件的结果按照顺序选择执行路径。其中，else和elif子句是可选的。
答案： A
二、 填空题
1. 表达式1<2 == 2的值为。
分析： Python中比较运算符连续出现时，先分别独立进行比较，当两个比较结果都成立时，显示为True，否则显示为False。本题中，先分别比较1<2和2==2，两个比较的结果都为True，则整个表达式结果为True。1<2 == 2等价于1<2 and 2==2。
答案： True
2. 表达式 type(3+4j) in (int, float, complex) 的值为。
分析： 单个参数的type函数返回对象的类型，3+4j是复数类型的数据，返回complex。in运算在指定的序列中找值，找到就返回True，否则返回False。序列中有complex，所以返回True。
答案： True
3. 表达式not 1>2 and 3>4的值为。
分析： Python中逻辑运算符中运算优先级由高到低的是not、and、or。故本题中先计算not 1>2，结果为True，再计算3>4，结果为False，最后计算and，最终计算结果为False。
答案： False
4. 运行以下代码，输出结果是。

#1.a=3

#2.b=0

#3.if a <=3:

#4.a += 1

#5.b = 10

#6.if a > 3:

#7.a -= 1

#8.b = 20

#9.print(a,b)

分析： #3~#5行的if语句和#6~#8行的if语句是各自独立而不是互斥的，它们一前一后都会被执行。变量a初值为3，执行#3行时，if语句条件成立，执行#4、#5行后，a变为4，b变为10。再执行#6行，if语句条件因a变为4而条件成立，故#7、#8行需要执行，a变为3，b变为20。故最后输出结果为3 20。
答案： 3 20
3.3测试题 
一、 选择题
1. 关于选择结构，以下选项中描述错误的是。
A. Python中选择结构只有if语句
B. Python中的if语句能支持单分支、双分支和多分支结构
C. elseif是Python中if语句的保留字
D. break语句不能用于跳出if语句
2. 运行以下程序，输出结果是。

#1.g=83

#2.if g>=60:

#3.print("及格")

#4.elif g>=75:

#5.print("良好")

#6.elif g>=85:

#7.print("优秀")

A. 及格B. 良好C. 优秀D. 无结果
3. 运行以下程序，输出结果是。

#1.a=8

#2.b=3

#3.z=0

#4.if z>=0:

#5.if a<b:

#6.print('1111')

#7.elif a%2==0:

#8.print('2222')

A. 1111B. 2222C. 无输出D. 程序出错
4. 以下选项中描述正确的是。
A. 条件表达式3<=4<5是合法的，且输出为False
B. 条件表达式3<=10<5是合法的，且输出为False
C. 条件表达式3<=10<5是不合法的
D. 条件表达式3>=10>5是合法的，且输出为True
5. 运行以下程序，输出结果是。

#1.a=3

#2.print(a==3.0,a is 3.0)

A. True TrueB. True FalseC. False TrueD. False False
6. 运行以下程序，则输出结果是。

#1.x=0

#2.if x=3:

#3.print(x)

A. 0B. 3C. 不确定的值D. 提示语法错
7. 有变量d记录了出生年份，s记录了性别： '男'或'女'，以下if语句能正确判断“出生年份d不在1999—2007(含)的女生”的是。
A. if s='女' and not 1999<=d<=2007∶n+=1
B. if s=='女' and 1999<=d or d<=2007∶n+=1
C. if s='女' and 1999>d or d>2007∶n+=1
D. if s=='女' and not 1999<=d<=2007∶n+=1
8. Python中，实现多分支操作的if语句是。
A. ifB. if…elseC. if…elif…elseD. 不能实现
9. 已知变量x中的值是数值型的，与关系式x==0等价的表达式是。
A. x=0B. not xC. xD. x!=1
10. 已知x=1，y=2，则表达式x!=y>5。
A. 等价于(x!=y)>5B. 等价于x!=y or y<5
C. 等价于x!=y and y>5D. 等价于x!=(y>5)
11. 若a=58和b=True，则表达式a-b>51/3是。
A. 58B. 57C. TrueD. False
12. 以下Python保留字中，可用于分支结构的是。
A. elseifB. elifC. breakD. endif
13. 以下表达式计算结果为False的是。
A. 'abc'<'ab'
B. 'hello'<'hi'
C. ' '<'z'
D. 'A'+'B'+'C'=='ABC'
14. 表达式False/True的计算结果是。
A. TrueB. 出错C. 0D. 1
15. 关于Python的选择结构描述中，描述错误的是。
A. 双分支结构有一种紧凑形式，使用保留字if和elif实现
B. if语句中条件部分可以使用任何能够产生True和False的表达式和函数
C. if语句中语句块执行与否依赖于条件判断
D. 多分支结构用于设置多个判断条件以及对应的多条执行路径
二、 填空题
1. 表达式'ab' in 'acbed' 的值为【1】。表达式'ac' in 'acbed' 的值为【2】。
2. 已知A=3.5，B=5.0，C=2.5，D=True，则表达式A>0 and A+C>B+3 or not D的值为。
3. 运行以下程序，输出结果是。

#1.x=3

#2.y=3

#3.x is y

4. Python中的选择结构语句是语句。
5. 表达式x<y>z的含义是。
三、 编程题
1. 编写程序： 输入一个整数，判断其奇偶性。
2. 编写程序： 输入两个数值区间后，若能合并区间，则输出合并后的区间，否则显示“Failed!”。例如，输入区间［3.4,56.7］和［-3,9.8］，输出显示“［-3,56.7］”。
3. 市区“一日游”收费标准为： 5人以内(含5人)按散客标准，每人160元； 超过5人，按团体标准，每人140元。编写程序输入人数，输出旅游总费用。
4. 大学校园里，有人骑自行车有人走路，但是并非骑车的人一定快于走路的人，因为找停车位置、停车、锁车、开锁等总要耗费一些时间。假设骑车的人找车、开锁到骑上车平均耗费25秒，找停车位、停车、锁车平均耗费30秒。假设步行每秒行走1.2米，骑车每秒行走3.0米。编写程序，输入去办事点的距离，判断是骑车快还是走路快，骑车快则输出Bike，走路快则输出Walk，如果一样快则输出Both。
5. 编写程序： 输入三角形的三边，当构成三角形时，计算面积，否则输出出错提示。
6. 编写程序： 根据下列函数关系，对输入的每个x值，计算出相应的y值。
y=
0(x<0)

x(0<x≤10)

10(10<x≤20)

-0.5x+20(20<x<40)
7. 编写程序，对于给定的一个百分制成绩，输出相应的五分制成绩。设90分及以上为A，80~89分为B，70~79分为C，60~69分为D，60分以下为E。
8. 行进中的汽车原来速度为v(单位： 米/秒)，现在开始减速，假设每秒减速d米(例如d=0.5)，计算减速开始后的t秒内行驶了多少米。编写程序，输入v、d、t的值，输出行驶距离。注意，车速不能为负。
9. 身体质量指数BMI是国际上常用的衡量人体肥胖程度和是否健康的重要标准，主要用于统计分析（表35）。
体重指数BMI=体重/身高的平方(国际单位kg/m2)


表35BMI分类



BMI分类WHO 标准亚洲标准中国参考标准相关疾病发病的危险性

偏瘦<18.5<18.5<18.5低(但其他疾病危险性增加)
正常18.5~24.918.5~22.918.5~23.9平均水平
超重≥25≥23≥24
偏胖25.0~29.923~24.924~26.9增加
肥胖30.0~34.925~29.927~29.9中度增加
重度肥胖35.0~39.9≥30≥30严重增加
极重度肥胖≥40.0非常严重增加

请编写程序，输入体重和身高，计算出BMI值，并根据中国参考标准，给出BMI分类和相关疾病发病危险性的提醒信息。
10. Word 2016的主题颜色有十种标准颜色，其名称及RGB值如下： 深红(192,0,0)、红色(255,0,0)、橙色(255,192,0)、黄色(255,255,0)、浅绿(146,208,80)、绿色(0,176,80)、浅蓝(0,176,240)、蓝色(0,112,192)、深蓝(0,32,96)、紫色(112,48,160)。编写程序，根据输入的RGB值，判断是否为十种标准色，如果是，则给出标准色名。
11. 已知2010年6月某银行人民币整存整取存款不同期限的年存款利率分别如表36所示。


表36不同期限存款利率



期限存 款 利 率期限存 款 利 率

一年2.25%三年3.33%
两年2.79%五年3.6%


要求输入存钱的本金和期限，求到期时能从银行得到的本金和利息的合计。如果输入的期限不在上述期限表中，则存款利息为0.35%。
3.4实 验 案 例
一、 关系运算符和逻辑运算符的使用
1. 实验目的
掌握关系运算符和逻辑运算符的基本使用规则。
2. 实验要求
在交互执行方式下输入语句，记录执行结果(注： 如果显示大段出错提示，可以简记为“出错”)。
3. 实验内容

#1.>>> x=3

#2.>>> y=5

#3.>>> 2<x<y<10



#4.>>> 2<x<y>2



#5.>>> 2<x<y>10



#6.>>> x>2 and y>5



#7.>>> x>2 or y>5



#8.>>> x and y



#9.>>> not x and y



#10.>>> x or y



二、 成员运算符和身份运算符的初步使用
1. 实验目的
掌握成员运算符和身份运算符的基本使用规则。
2. 实验要求
在交互执行方式下输入语句，记录执行结果(注： 如果显示大段出错提示，可以简记为“出错”)。
3. 实验内容

#1.>>> a=10

#2.>>> b=5

#3.>>> list=［1,2,3,4,5］

#4.>>> a in list



#5.>>> a not in list



#6.>>> b in list



#7.>>> b not in list



#8.>>> x=3

#9.>>> id(x)



#10.>>> id(3)



#11.>>> x is 3



#12.>>> 3 is x



#13.>>> y=3

#14.>>> id(y)



#15.>>> x is y



三、 判断闰年
1. 实验要求
输入某一年份x，判断该年份是否为闰年，是则输出“yes”，否则输出“no”。输入代码，保存到程序文件Ex33.py中，运行程序并观察结果。
2. 算法分析
判断闰年的条件： ①普通闰年，能被4整除且不能被100整除的是闰年； ②世纪闰年(整百的年份)，能被400整除的是闰年。判定整除的方法是看余数是否为0。
程序处理的流程图如图31所示。


图31判断闰年


程序代码如下。

#1. x=int(input())

#2. if x%400==0:			

#3. Flag=1

#4. elif x%100==0:

#5. Flag=0

#6. elif x%4==0:

#7.Flag=1

#8. else:

#9.Flag=0

#10. if Flag==1:

#11.print("闰年")

#12. else:

#13.print("平年")

四、 判断数据的类型
1. 实验要求
对输入的数据进行判断，显示数据类型或提示输入有错。输入代码，保存到程序文件Ex34.py中，运行程序文件并观察结果，如图32所示。


图32运行结果示例

2. 算法分析
input函数输入任何信息都被当作字符串，直接判断输入信息，无法得到正确结果。故使用eval()函数将输入的信息转换为数据，并赋值给变量x。但当遇到输入的内容不是合法数据时，赋值就会出错，故本程序利用try语句而不是if语句来编写。
3. 实现代码

#1. try:

#2.x=eval(input('请输入数据： '))

#3.except:

#4.print('输入的是不符合Python要求的数据')

#5.else:

#6.print(x,'is',type(x))

4. 运行结果记录

输入数据显示结果记录

123123 is <class 'int'>

"we"we is <class 'str'>

"123"

'''123'''

12.5

1.25e-5

"12.5"

4-5j

True

None

1,2,3

('你','好','abx')

［1,2,3］

{'a','b','c'}

{'a':1,'b':2,'c':3}

djsdhj#562!

2+3

print(2)

5. 思考题
(1) 观察和分析本程序的运行结果，总结Python各种数据类型的正确表示格式。
(2) 执行程序的快捷键是什么？
(3) 2+3和print(2)不是数据，但是程序会有输出结果，为什么？
五、 模拟自动售货机
1. 实验要求
模拟自动售货机的程序，运行程序时提示用户可以选择的商品。当用户输入后，提示所选择的内容。输入代码，保存到


图33运行结果

程序文件Ex35.py中，运行程序并观察结果，如图33所示。
2. 实现代码

#1.print('*********')

#2.print('*可选的按键： *')

#3.print('*1.巧克力*')

#4.print('*2.蛋糕*')

#5.print('*3.可口可乐*')

#6.print('*********')

#7.a=int(input())

#8.if a==1:

#9.print('你选了巧克力!')

#10.elif a==2:

#11.

#12.elif a==3:

#13.

#14.else:

#15.print('无此选项!')

3. 思考题
(1) 将#7行中的int函数弃之不用，代码的执行结果如何？为什么？
(2) 若坚持#7行必须是a=input()，如何修改#8~#15行的代码，使程序能正确运行？
六、 求解一元二次方程的根
1. 实验要求
对于一元二次方程ax2+bx+c=0，输入其三个系数a、b、c，输出方程的实根。输入代码，保存到程序文件Ex36.py中，运行程序并观察结果。
2. 算法分析
根据方程的三个系数a，b，c，当a≠0时，按一元二次方程根的公式-b±b2-4ac2a求解。先判断b2-4ac≥0是否成立，成立则有实根，不成立则没有实根。当a=0时，方程退化为一元一次方程，根为-cb。
3. 实现代码
完善以下代码，实现本题的要求。

#1.import 

#2.a=float(input('Please input a='))

#3.b=float(input('Please input b='))

#4.c=float(input('Please input c='))

#5.p=b*b-4*a*c

#6.if :#一元二次方程有实根解的条件

#7.x1=(-b+math.sqrt(p))/(2*a)

#8.x2=(-b-math.sqrt(p))/(2*a)

#9.print(x1,x2)

#10.elif :      # 退化为一元一次方程的条件

#11.x1=x2=-c/b

#12.print(x1)

#13.else:

#14.print('Wrong Number!') 

七、 找出三个整数中的最大数
1. 实验要求
输入三个整数a,b,c，使用if语句找出最大数，并输出该最大数。编写并输入代码，保存到程序文件Ex37.py中，运行程序并观察结果。
2. 算法分析
在寻找最大数时，可以有不一样的算法。这里介绍两种算法，算法的流程图如图34所示，按流程图分别编写程序。


图34求三个数中的最大数

八、 计算排队等待时间
旅游旺季时，各大旅游景点的门口都会排起长长的队伍。假设某景点门口，目前在你之前的人数为n人，景点的管理人员每间隔x分钟放入c人，你期望能够在t分钟内进入景点。编写程序，输入n、x、c和t的值，判断你是否能在预期时间t内进入景点。
程序运行时输入n、x、c和t的值，根据这些值判断，能在预期时间内进入的显示“能进！”，否则显示“来不及了！”。
编写并输入代码，保存到程序文件Ex38.py中，运行程序并观察结果。