更新了Python语言基础部分文档

Author: jackfrued

Day01-20/05.分支结构.md

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 ## 分支结构
 
-迄今为止，我们写的 Python 代码都是一条一条语句按顺序向下执行的，这种代码结构叫做顺序结构。然而仅有顺序结构并不能解决所有的问题，比如我们设计一个游戏，游戏第一关的过关条件是玩家获得1000分，那么在第一关完成后，我们要根据玩家得到的分数来决定是进入第二关，还是告诉玩家“Game Over”。在这样的场景下，我们的代码就会产生两个分支，而且这两个分支只有一个会被执行。类似的场景还有很多，我们将这种结构称之为“分支结构”或“选择结构”。给大家一分钟的时间，你应该可以想到至少5个以上类似的例子，赶紧试一试吧！
+迄今为止，我们写的 Python 程序都是一条一条语句按顺序向下执行的，这种代码结构叫做顺序结构。然而仅有顺序结构并不能解决所有的问题，比如我们设计一个游戏，游戏第一关的过关条件是玩家获得1000分，那么在第一关完成后，我们要根据玩家得到的分数来决定是进入第二关，还是告诉玩家“Game Over”（游戏结束）。在这种场景下，我们的代码就会产生两个分支，而且只有一个会被执行。类似的场景还有很多，我们将这种结构称之为“分支结构”或“选择结构”。给大家一分钟的时间，你应该可以想到至少5个以上类似的例子，赶紧试一试吧！
 
 ### 使用if和else构造分支结构
 
-在 Python 中，要构造分支结构可以使用`if`、`elif`和`else`三个关键字。所谓**关键字**就是编程语言中有特殊含义的单词，像`if`和`else`就是专门用于构造分支结构的关键字，很显然你不能够使用它作为变量名。当然，我们并不是每次构造分支结构都会把三个关键字全部用上，下面我们通过例子加以说明。
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-我们来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标准，计算公式如下所示。通常认为 $\small{18.5 \le BMI < 24}$ 是正常范围， $\small{BMI < 18.5}$ 说明体重过轻， $\small{BMI \ge 24}$ 说明体重过重， $\small{BMI \ge 27}$ 就属于肥胖的范畴了。
+在 Python 中，构造分支结构最常用的是`if`、`elif`和`else`三个关键字。所谓**关键字**就是编程语言中有特殊含义的单词，很显然你不能够使用它作为变量名。当然，我们并不是每次构造分支结构都会把三个关键字全部用上，我们通过例子加以说明。例如我们要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。通常认为 $\small{18.5 \le BMI < 24}$ 是正常范围， $\small{BMI < 18.5}$ 说明体重过轻， $\small{BMI \ge 24}$ 说明体重过重， $\small{BMI \ge 27}$ 就属于肥胖的范畴了。
 
 $$
 BMI = \frac{体重}{身高^{2}}
@@ -31,7 +29,7 @@ if 18.5 <= bmi < 24:
 
 > **提示**：`if`语句的最后面有一个`:`，它是用英文输入法输入的冒号；程序中输入的`'`、`"`、`=`、`(`、`)`等特殊字符，都是在英文输入法状态下输入的，这一点之前已经提醒过大家了。很多初学者经常会忽略这一点，等到执行代码时，就会看到一大堆错误提示。当然，认真读一下错误提示还是很容易发现哪里出了问题，但是**强烈建议**大家在写代码的时候**切换到英文输入法**，这样可以避免很多不必要的麻烦。
 
-上面的代码中，我们在计算和输出 BMI 之后，加上了一段分支结构，如果满足 $\small{18.5 \le BMI < 24}$ ，程序会输出“你的身材很棒！”，但是如果不满足条件，这段输出就没有了。这就是我们上面说的代码有不同的执行路径，有些代码不一定会执行到。我们在`if`关键字的后面给出了一个表达式`18.5 <= bmi < 24`，之前我们说过，关系运算会产生布尔值，如果`if`后面的布尔值为`True`，那么`if`语句下方，有四个空格缩进的`print('你的身材很棒！')`就会被执行。我们先输入几组数据运行上面的代码，如下所示。
+上面的代码中，我们在计算和输出 BMI 之后，加上了一段分支结构，如果满足 $\small{18.5 \le BMI < 24}$ ，程序会输出“你的身材很棒！”，但是如果不满足条件，这段输出就没有了。这就是刚才提到的，代码可以有不同的执行路径，有些代码不一定会执行到。我们在`if`关键字的后面给出了一个表达式`18.5 <= bmi < 24`，之前我们说过，关系运算会产生布尔值，如果`if`后面的布尔值为`True`，那么`if`语句下方，有四个空格缩进的`print('你的身材很棒！')`就会被执行。我们先输入几组数据运行上面的代码，如下所示。
 
 第一组输入：
 
@@ -58,7 +56,7 @@ bmi = 31.0
 bmi = 16.3
 ```
 
-只有第一组输入的身高和体重计算出的 BMI 在18.5到24这个范围值内，所以触发了`if`条件，输出了“你的身材很棒”。需要说明的是，不同于 C、C++、Java 等编程语言，Python 中没有用花括号来构造代码块而是**使用缩进的方式来表示代码的层次结构**，如果`if`条件成立的情况下需要执行多条语句，只要保持多条语句具有相同的缩进就可以了。换句话说，若干行连续的语句如果保持了相同的缩进，那么它们就属于同一个**代码块**，相当于是一个执行的整体。缩进可以使用任意数量的空格，但**通常使用4个空格**，强烈建议大家**不要使用制表键（Tab键）来缩进代码**，如果你已经习惯了这么做，可以设置你的代码编辑器自动将1个制表键变成4个空格，很多代码编辑器都支持这项功能，PyCharm 中默认也是这样设定的。还有一点，在 C、C++、Java 等编程语言中，`18.5 <= bmi < 24`要写成两个条件`bmi >= 18.5`和`bmi < 24`，然后把两个条件用逻辑与运算符连接起来，Python 中也可以这么做，例如刚才的`if`语句也可以写成`if bmi >= 18.5 and bmi < 24:`，但是没有必要，难道`if 18.5 <= bmi < 24:`这个写法它不香吗？下面用 Java 代码做了同样的事情，看不懂 Java 代码没关系，感受一下它和 Python 语法的区别就可以了。
+只有第一组输入的身高和体重计算出的 BMI 在 18.5 到 24 这个范围值内，所以触发了`if`条件，输出了“你的身材很棒”。需要说明的是，不同于 C、C++、Java 等编程语言，Python 中没有用花括号来构造代码块而是**使用缩进的方式来表示代码的层次结构**，如果`if`条件成立的情况下需要执行多条语句，只要保持多条语句具有相同的缩进就可以了。换句话说，若干行连续的语句如果保持了相同的缩进，那么它们就属于同一个**代码块**，相当于是一个执行的整体。缩进可以使用任意数量的空格，但**通常使用4个空格**，强烈建议大家**不要使用制表键（Tab键）来缩进代码**，如果你已经习惯了这么做，可以设置你的代码编辑器自动将 1 个制表键变成 4 个空格，很多代码编辑器都支持这项功能，PyCharm 中默认也是这样设定的。还有一点，在 C、C++、Java 等编程语言中，`18.5 <= bmi < 24`要写成两个条件`bmi >= 18.5`和`bmi < 24`，然后把两个条件用与运算符连接起来，Python 中也可以这么做，例如刚才的`if`语句也可以写成`if bmi >= 18.5 and bmi < 24:`，但是没有必要，难道`if 18.5 <= bmi < 24:`这个写法它不香吗？下面用 Java 代码做了同样的事情，看不懂 Java 代码没关系，感受一下它和 Python 语法的区别就可以了。
 
 ```java
 import java.util.Scanner;
@@ -81,7 +79,7 @@ class Test {
 }
 ```
 
-> **说明**：上面就是 BMI 计算器1.0版本对应的Java代码，欢迎在评论区吐槽它。
+> **说明**：上面就是 BMI 计算器 1.0 版本对应的 Java 代码，很多人喜欢 Python 语言不是没有道理的，通常它都能用更少的代码解决同样的问题。
 
 接下来，我们对上面的代码稍作修改，在 BMI 不满足 $\small{18.5 \le BMI < 24}$ 的情况下，也给出相信的提示信息。我们可以在`if`代码块的后面增加一个`else`代码块，它会在`if`语句给出的条件没有达成时执行，如下所示。很显然，`if`下面的`print('你的身材很棒！')`和`else`下面的`print('你的身材不够标准哟！')`只有一个会被执行到。
 
@@ -160,7 +158,7 @@ bmi = 16.3
 
 ### 使用match和case构造分支结构
 
-Python 3.10 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。Python 的官方文档在介绍这个新语法时，举了一个 HTTP 响应状态码识别的例子，非常有意思。如果不知道什么是 HTTP 响应状态吗，可以看看 MDN 上面的[文档](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Status)。下面我们对官方文档上的示例稍作修改，为大家讲解这个语法，先看看下面用`if-else`结构实现的代码。
+Python 3.10 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。Python 的官方文档在介绍这个新语法时，举了一个 HTTP 响应状态码识别的例子（根据 HTTP 响应状态输出对应的描述），非常有意思。如果不知道什么是 HTTP 响应状态吗，可以看看 MDN 上面的[文档](https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Status)。下面我们对官方文档上的示例稍作修改，为大家讲解这个语法，先看看下面用`if-else`结构实现的代码。
 
 ```python
 status_code = int(input('响应状态码: '))
@@ -200,19 +198,23 @@ match status_code:
     case 403: description = 'Forbidden'
     case 404: description = 'Not Found'
     case 405: description = 'Method 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)
 ```
 
 > **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。
 
-当然，`match-case`语法还有很多高级玩法，我们等用到时候再为大家讲解，有一个合并模式可以在这里分享给大家。例如，我们要将响应状态码`401`、`403`和`404`归入一个分支，`400`和`405`归入到一个分支，其他保持不变，代码还可以这么写。
+当然，`match-case`语法还有很多高级玩法，其中有一个合并模式可以先教给大家。例如，我们要将响应状态码`401`、`403`和`404`归入一个分支，`400`和`405`归入到一个分支，其他保持不变，代码还可以这么写。
 
 ```python
 status_code = int(input('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)
 ```
@@ -271,7 +273,7 @@ else:
 print(f'{y = }')
 ```
 
-> **说明**：大家可以自己感受和评判一下上面两种写法哪一种更好。在“[**Python 之禅**](https://zhuanlan.zhihu.com/p/111843067)”中有这么一句话：“**Flat is better than nested**”。之所以认为“扁平化”的代码更好，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。所以，我认为上面的代码第一种写法是更好的选择。
+> **说明**：大家可以自己感受和评判一下上面两种写法哪一种更好。在“[**Python 之禅**](https://zhuanlan.zhihu.com/p/111843067)”中有这么一句话：“**Flat is better than nested**”。之所以认为“扁平化”的代码更好，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。所以，我个人更推荐大家使用第一种写法。
 
 #### 例子2：百分制成绩转换成等级
 
@@ -320,11 +322,7 @@ if a + b > c and a + c > b and b + c > a:
 else:
     print('不能构成三角形')
 ```
-> **说明：** 上面的`if` 条件表示任意两边之和大于第三边，这是构成三角形的必要条件。当这个条件成立时，我们要计算并输出周长和面积，所以`if`下方有五条语句都保持了相同的缩进，它们是一个整体，只要`if`条件成立，它们都会被执行，这就是我们之前提到的代码块的概念。另外，上面计算三角形面积的公式叫做海伦公式，假设有一个三角形，边长分别为 $\small{a}$ 、 $\small{b}$ 、 $\small{c}$ ，那么三角的面积 $\small{A}$ 可以由下面的公式得到，其中， $s=\frac{a + b + c}{2}$ 。
->$$
-> A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}
-> $$
-> 
+> **说明：** 上面的`if` 条件表示任意两边之和大于第三边，这是构成三角形的必要条件。当这个条件成立时，我们要计算并输出周长和面积，所以`if`下方有五条语句都保持了相同的缩进，它们是一个整体，只要`if`条件成立，它们都会被执行，这就是我们之前提到的代码块的概念。另外，上面计算三角形面积的公式叫做海伦公式，假设有一个三角形，边长分别为 $\small{a}$ 、 $\small{b}$ 、 $\small{c}$ ，那么三角的面积 $\small{A}$ 可以由公式 $\small{A = \sqrt{s(s-a)(s-b)(s-c)}}$ 得到，其中， $s=\frac{a + b + c}{2}$ 表示半周长。
 
 ### 总结