Python控制結構教學(十一) 簡單計算機實作

Python實作時間到!看看之前教學系列你學會了幾招!

Python教學 今天是要大家練練手, 來進行 Python 項目實作,運用這系列教的來做一個簡單的計算器。本實作應用了 Python 的基本函數與概念：while 迴圈、if 條件判斷式、elif 寫法、type conversion類型轉換。
每個部分說明了 Python 程式的不同部分。

第一部分是計算機的起始畫面，讓用戶一直不斷輸入，直到用戶輸入「exit」為止，因此使用了while 迴圈。

while True:
   print("選項:")
   print("輸入 '+' 讓兩個數值互加")
   print("輸入 '-' 讓兩個數值互減")
   print("輸入 '*' 讓兩個數值互乘")
   print("輸入 '/' 讓兩個數值互除")
   print("輸入 'exit' 來結束程式")
   user_input = input(": ")

   if user_input == "exit":
      break
   elif user_input == "+":
      ...
   elif user_input == "-":
      ...
   elif user_input == "*":
      ...
   elif user_input == "/":
      ...
   else:
      print("不知道你在輸入什麼")  

上述程式還沒寫完，只完成了起始畫面與結構。接下來我們針對每個小部分來寫 Python 程式碼：
加法的部分：

elif user_input == "+":
    num1 = float(input("請輸入數字:"))
    num2 = float(input("請輸入另一個數字:"))

現在，當用戶輸入「+」後，程式就會提示輸入兩個數字。以上我們使用 float()函數，來將用戶輸入的數字強制轉變成浮點數。但是若用戶輸入的不是數字，程式就會 GG。
接下來，我們寫的程式碼，是用來執行用戶輸入的兩個數字，完成加總並且將結果輸出。Python 程式碼如以下所示

elif user_input == "+":
    num1 = float(input("請輸入數字:"))
    num2 = float(input("請輸入另一個數字:"))
    result = str(num1 + num2)
    print("答案是 " + result)

以此類推，減法的部分為:

elif user_input == "-":
    num1 = float(input("請輸入數字:"))
    num2 = float(input("請輸入另一個數字:"))
    result = str(num1 - num2)
    print("答案是 " + result)

以此類推，乘法的部分為:

elif user_input == "*":
    num1 = float(input("請輸入數字:"))
    num2 = float(input("請輸入另一個數字:"))
    result = str(num1 * num2)
    print("答案是 " + result)

以此類推，除法的部分為:

elif user_input == "/":
    num1 = float(input("請輸入數字:"))
    num2 = float(input("請輸入另一個數字:"))
    result = str(num1 / num2)
    print("答案是 " + result)

程式寫好，執行成果如下:

 

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Python 的 if...else 條件判斷式，除了單純的 if 設定一組條件之外，還可加上 else...if 或 else 增加條件。每一個 if，都可以設定不同的條件。例如：今天你要寫出一個Python程式，判斷你所輸入的樂團名稱「Megadeth」，是否在四大鞭擊金屬樂團之列。則程式如下例所示：

bandname = "Metallica"
if bandname == "Megadeth":
    print("無庸置疑，Megadeth 無論在歌曲的編制、樂句的表現與技巧的專精，都勝過其他的鞭擊金屬樂團。")
else: 
    if bandname == "Metallica":
        print("Metallica 也是四大鞭擊金屬樂團之一。但是最好的是前四張專輯")
    else:
        if bandname == "Anthrax":
            print("Anthrax 也是四大鞭擊金屬樂團之一。但是地位不如 Megadeth 與 Metallica")
        else: 
            if bandname == "Slayer":
                print("Slayer 確實是四大鞭擊金屬樂團之一。但是我對他們不熟")
            else:
                print("你輸入的樂團名稱不在四大鞭擊金屬樂團之中")

結果顯示如下：

>>>
Metallica 也是四大鞭擊金屬樂團之一。但是最好的是前四張專輯
>>>

以上Python的例子，你可以把樂團名稱換成 "Megadeth"、"Anthrax"、"Slayer" 或是其他的名稱試試看喔！
else if 可以縮寫成「elif」，承上方的例子，把所有的 else if 都改成「elif」則結果如下例所示（下例也把樂團名稱改成 "Megadeth"）：

bandname = "Megadeth"
if bandname == "Megadeth":
    print("無庸置疑，Megadeth 無論在歌曲的編制、樂句的表現與技巧的專精，都勝過其他的鞭擊金屬樂團")
elif bandname == "Metallica":
    print("Metallica 也是四大鞭擊金屬樂團之一。但是最好的是前四張專輯")
elif bandname == "Anthrax":
    print("Anthrax 也是四大鞭擊金屬樂團之一。但是地位不如 Megadeth 與 Metallica")
elif bandname == "Slayer":
    print("Slayer 確實是四大鞭擊金屬樂團之一。但是我對他們不熟")
else:
    print("你輸入的樂團名稱不在四大鞭擊金屬樂團之中")

結果顯示如下：

>>>
無庸置疑，Megadeth 無論在歌曲的編制、樂句的表現與技巧的專精，都勝過其他的鞭擊金屬樂團
>>>

承上例，我們把第一行的 「bandname = "Megadeth"」改成「bandname = "Anthrax"」結果顯示如下：

>>>
Anthrax 也是四大鞭擊金屬樂團之一。但是地位不如 Megadeth 與 Metallica
>>>

承上例，我們再把第一行的 「bandname = "Anthrax"」改成「bandname = "Slayer"」結果顯示如下：

>>>
Slayer 確實是四大鞭擊金屬樂團之一。但是我對他們不熟
>>>

承上例，我們再把第一行的 「bandname = "Slayer"」，將 Slayer 改成隨便一個你知道的樂團名稱，也許結果顯示如下：

>>>
你輸入的樂團名稱不在四大鞭擊金屬樂團之中
>>>

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if 指令的語法如下

if <條件>:
   執行的狀況

範例：如果 x 小於 0 則輸出「x 是負數」，而不論 x 的值為何，最後都會輸出「此Python程式結束」。

x=-10
if x < 0:
    print("x 是負數")
print("此Python程式結束")

結果顯示如下：

>>>
x 是負數
此Python程式結束
>>>

呈上例，若 x=10 的話，則結果只會顯示「此Python程式結束」。

有時，if 條件式裡還會有另一組 if 條件式，就形成多層 if 條件式的架構。這種情況稱為「巢狀 if 條件式」。巢狀 if 條件式就好像設定多道關卡，資料必須經過每一道關卡的檢驗。滿足了第一關的條件，才會到第二關。這是用來檢視是否滿足多種條件的方法。如下例，如果要判斷一個人是否可以觀看輔導級、甚至限制級的電影，必須先知道他的年齡。我們把輔導級的年齡設定為 15 歲，限制級的年齡設定為 18 歲。若能觀看輔導級，不見得可以看限制級的電影；但若能看限制級的電影，則輔導級電影也可以看。今天來了一個 17 歲的人，正從以下電影考慮挑一部電影看。他們是：限制級的「藍波：最後一滴血」和輔 15 級的「無間行動」。他的年齡可以看哪一部電影呢？請參考以下程式碼：

age = 17
if age >= 15:
   print("已滿15歲，可以觀賞輔15級的電影")
   if age <18:
      print("未滿18歲不得觀賞限制級的電影")

結果顯示如下：

已滿15歲,可以觀賞輔15級的電影
未滿18歲不得觀賞限制級的電影

因此，他必須放棄「藍波：最後一滴血」這部片子，而選擇「無間行動」。

if 條件判斷式，可以不只有一種條件。若要新增條件的話，就必須要加「else」。else 的用法將在Python控制結構2.if else條件判斷(2)中說明。



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