Python Decision Structures：优化代码逻辑控制

Python是一种完备、开放、通用的高级编程语言，它被广泛应用于人工智能、数据分析、网络爬虫、游戏开发等领域。在编写Python代码时，决策结构是一个应该掌握好的核心知识点。决策结构指的是在执行程序时，根据一定条件，执行相应的代码块。Python有多种类型的决策结构，如条件语句、循环语句等。掌握这些结构可以提高代码执行效率，实现更加灵活复杂的逻辑控制。

一、条件语句

条件语句是在指定条件成立时执行的语句。Python的条件语句包括：if语句、if...else语句、if...elif...else语句。

1、if语句

<pre><code>x = 15
if x > 10:
    print("x 大于 10")</code></pre>

上面的代码中，仅有一个if语句，判断变量x是否大于10，如果条件成立，则执行下一条语句，打印出"x 大于 10"。

2、if...else语句

<pre><code>x = 5
if x > 10:
    print("x 大于 10")
else:
    print("x 小于等于 10")</code></pre>

上面的代码中，if语句和else语句共同组成了一个if...else语句。如果条件成立，则执行if语句，否则执行else语句。如果x大于10，则输出"x 大于 10"；否则输出"x 小于等于 10"。

3、if...elif...else语句

<pre><code>x = 5
if x > 10:
    print("x 大于 10")
elif x > 5:
    print("x 大于 5，小于等于 10")
else:
    print("x 小于等于 5")</code></pre>

上面的代码中，if语句、elif语句和else语句共同组成了一个if...elif...else语句。依次判断条件，如果第一个if条件成立，则输出"x 大于 10"；如果第一个if条件不成立，且第一个elif条件成立，则输出"x 大于 5，小于等于 10"；如果以上两个条件都不成立，则输出"x 小于等于 5"。

二、循环语句

循环语句是在满足一定条件下，重复执行某些代码块的语句，提高了程序的执行效率。Python的循环语句包括：while循环和for循环。

1、while循环

<pre><code>i = 1
while i < 6:
    print(i)
    i += 1</code></pre>

上面的代码中，while循环语句使用了一个计数器变量i。只要i小于6，就继续执行循环内的代码块，输出i的值。每次循环结束前，将i加1。

2、for循环

<pre><code>fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for x in fruits:
    print(x)</code></pre>

上面的代码中，for循环语句遍历水果列表fruits，将列表中的每一个元素依次赋值给变量x，并输出x的值。循环结束后，代码执行完毕。

三、优化代码逻辑控制

掌握条件语句和循环语句等逻辑结构后，我们可以利用这些结构实现代码逻辑的优化，提高代码执行效率和可读性。

1、在循环内部使用条件语句

<pre><code>for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        print(i)</code></pre>

上面的代码中，for循环遍历10个数字，如果数字除以2的余数为0，则输出该数字。通过在循环内部使用if语句，我们可以在执行for循环的同时实现更加灵活的逻辑控制。

2、使用列表推导式

<pre><code>numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
even_numbers = [x for x in numbers if x % 2 == 0]
print(even_numbers)</code></pre>

上面的代码中，我们使用列表推导式生成一个包含numbers列表中偶数的新列表even_numbers。列表推导式是一种简化代码逻辑的方式，可以快速生成新的列表、集合和字典。

3、使用函数

<pre><code>def is_prime(n):
    if n < 2:
        return False
    for i in range(2, n):
        if n % i == 0:
            return False
    return True

for i in range(100):
    if is_prime(i):
        print(i)</code></pre>

上面的代码中，我们定义了一个名为is_prime(n)的函数，用于判断一个数是否为素数，如果是，则返回True；否则返回False。在主程序中，我们使用for循环遍历100个数字，并通过调用is_prime(n)函数，输出数字列表中的素数。

通过优化代码逻辑控制，我们可以大大提高程序的效率和可读性，实现更加灵活复杂的逻辑操作。