代码收藏家技术教程 2024-05-31

Python 进阶：掌握switch语句扩展

1. switch语句的概述

switch语句是一种多分支选择结构，用于基于不同的情况执行不同的代码块。它通常用于处理多个明确的、互斥的条件，每个条件对应一个case子句。与if-else语句相比，switch语句在处理多个明确值的情况时更加直观和易读。

1.1 switch语句的语法

基本的switch语句语法如下：

switch (expression) {  
    case constant1:  
        // 代码块1  
        break;  
    case constant2:  
        // 代码块2  
        break;  
    // ... 可以有多个case子句  
    default:  
        // 默认代码块  
        break;  
}

switch（expression）句：switch关键字后面跟着一个表达式，该表达式的值将与每个case子句后面的常量进行比较。

case子句：case子句定义了要比较的值和相应的代码块。case关键字后面跟着一个常量，表示要比较的值。当switch表达式的值与case常量相匹配时，将执行该case下的代码块。break关键字用于退出switch语句，防止代码继续执行下一个case。多个case子句可以连续列出，以便处理多个值。

default子句：default子句是switch语句的可选部分，用于处理没有匹配的case的情况。当switch表达式的值与任何case常量都不匹配时，将执行default子句下的代码块。

1.2 switch语句的限制

在某些编程语言中，switch语句只能用于整数或枚举类型。

case常量必须是明确的、互斥的值，不能是范围或表达式。

1.3 switch语句的优缺点

优点：

代码结构清晰，易于阅读和维护。

对于处理多个明确值的情况，比if-else语句更加直观。

缺点：

对于复杂条件或范围判断，可能不如if-else语句灵活。

在某些编程语言中，对数据类型和支持的操作有所限制。

1.4 示例和实际应用

int day = 3;  
switch (day) {  
    case 1:  
        printf("Monday");  
        break;  
    case 2:  
        printf("Tuesday");  
        break;  
    case 3:  
        printf("Wednesday");  
        break;  
    case 4:  
        printf("Thursday");  
        break;  
    case 5:  
        printf("Friday");  
        break;  
        
    default:  
        printf("Other day");  
        break;  
}

上述示例中，根据day的值，打印出相应的星期几。

2. Python 中的 switch 语句实现

在 Python 中，并没有像其他语言（如 C、C++、Java 或 JavaScript）那样的传统 switch 语句。然而，Python 通过使用字典（dictionaries）和 if-elif-else 语句可以实现类似的功能。

2.1 使用字典（Dictionaries）

Python 字典可以用来模拟 switch 语句。每个 case 可以与字典中的一个函数或值相关联。下面是一个例子：

def case_monday():
    return 'Today is Monday'

def case_tuesday():
    return 'Today is Tuesday'

def case_wednesday():
    return 'Today is Wednesday'

def case_default():
    return 'Today is some other day'

# 创建一个字典，将星期几映射到它们各自的函数
weekday_functions = {
    'Monday':case_monday,
    'Tuesday':case_tuesday,
    'Wednesday':case_wednesday,
    'case_default':case_default
}

# 获取当前日期是星期几（为了演示目的）
import datetime
today = datetime.datetime.today().strftime('%A')

# 根据星期几调用相应的函数
func = weekday_functions.get(today, case_default)
print(func())

在这个例子中，我们有一个名为 weekday_functions 的字典，它将星期几映射到各自函数。字典的 get 方法用于检索与当前星期几相关联的函数。如果星期几不在字典中，则默认使用 case_default 函数。

2.2 使用 if-elif-else 语句

对于更简单的情况，您可以使用 if-elif-else 结构来实现类似的功能：

import datetime
weekday = datetime.datetime.today().strftime('%A')

if weekday == 'Monday':
    print('今天是星期一')
elif weekday == 'Tuesday':
    print('今天是星期二')
elif weekday == 'Wednesday':
    print('今天是星期三')
else:
    print('今天是其它日子')

在这个例子中，我们根据 weekday 的值使用 if-elif 语句来检查每个可能的情况。如果找到匹配项，则执行相应的代码块。如果没有找到匹配项，则执行 else 块。

字典提供了一种更简洁的方式来处理多个情况，而 if-elif-else 结构对于初学者来说通常更容易理解和编写。选择哪种方法取决于您的具体需求和代码的可读性。

作者：我自纵横2023