不使用 if-elif 語句,如何優雅地判斷某個數字所屬的等級?

偶然看到了 stackoverflow 上的一個問題,還挺有啟發,故分享一下。

題目大意是:有從 A 到 F 的 5 個等級,現要判斷某個數值(從 0 到 1 之間)所屬的等級。舉例,如數值 >= 0.9,則屬於 A;若數值 >= 0.8,則屬於 B;以此類推。

若使用 if-elif 語句,可能會寫成這樣:

<code>if scr >= 0.9:
    print('A')
elif scr >= 0.8:
    print('B')
elif scr >= 0.7:
    print('C')
elif scr >= 0.6:
    print('D')
else:
    print('F')/<code>

此寫法出現了很多重複的模式,不夠簡潔優雅。有什麼更好的寫法,來實現這個目的呢?

該問題下的回答挺多的,實現思路五花八門。我挑幾個可讀性比較好:

方法一:使用bisect 模塊(數字可調)

不使用 if-elif 語句,如何優雅地判斷某個數字所屬的等級?

方法二:使用 zip() 與 next()

不使用 if-elif 語句,如何優雅地判斷某個數字所屬的等級?

方法三:使用字典(僅適用於 Python 3.6 以上的有序字典)

不使用 if-elif 語句,如何優雅地判斷某個數字所屬的等級?

還有其它幾個回答,雖然都能實現數字分級的目的,但是其可讀性要差很多,因為它們要麼需要你作計算和推理,要麼就是引入了額外的變量。

感興趣的話,你可在這個地址查看全部答案:https://stackoverflow.com/questions/61030617/how-can-i-simplify-repetitive-if-elif-statements

縱觀全部答案後,我認為還是使用bisect 的方法最高效優雅,不愧是它獲得了最高的贊同票。

這裡簡單分析下它的實現過程。

bisect 是 Python 內置的標準庫,實現了二分查找算法。所謂二分查找,也被稱為“折半查找”(Binary Search),其基本思想是把有序排列的 n 個元素平均分成兩半,然後將待查找的 x 與中間元素比較,若 x 小於中間元素,則將左半段二分,再將 x 與其中間元素比對,以此類推。

這是一個簡單的圖示例子:

不使用 if-elif 語句,如何優雅地判斷某個數字所屬的等級?

bisect 庫中的 bisect() 方法,查找元素 x 在一個升序序列中的插入點 i,使得插入點左側的元素都小於等於 x,插入點右側的元素都大於 x。

對照前面的例子:

<code>from bisect import bisect 

def grade(score, breakpoints=[60, 70, 80, 90], grades='FDCBA'):
     i = bisect(breakpoints, score)
     return grades[i]/<code>

可以化簡成兩部分:

  • bisect([60, 70, 80, 90], score),返回插入點的值。假如 score 是 59,計算得出插入點在 60 的左側,而 Python 列表的索引值是以 0 開始,所以返回插入點的值為 0;假如 score 是 60,計算得出插入點在 60 的右側,即返回索引值為 1。
  • 'FDCBA'[i],返回索引值為 i 的字符。假如 i 是 0,得到“F”;假如 i 是 3,得到“B”……

二分查找算法是效率較高的算法,時間複雜度為 O(logn)。該題目的查找範圍很小,所以時間效率差別不大。但是其寫法稱得上是 Pythonic,值得借鑑。

另外,再看看前面的方法三(使用字典),它的可讀性很強,即順次將 scr 與字典中的值比較(從高往低,即 0.9~0.5),以此得出對應的鍵值。(PS:它多分了一個“E”級,可去掉)

如果 Python 版本低於 3.6,則 grades.items() 會是無序的,將會破壞比較的順序。為了兼容性,可以修改成 sorted(grades.items()):

不使用 if-elif 語句,如何優雅地判斷某個數字所屬的等級?

這種寫法沒有引入額外的庫,使用的 items() 與 sorted() 都是基礎知識(相比於方法二的 zip() 與 next()),簡單實用,也非常值得推薦。

不管怎麼說,反覆使用 if-elif 語句的判斷方式是挺笨拙的,必須改進。文中列出的都是目前比較受認可的回答。

如果有面試官把它作為面試題,我覺得會挺有意思:難度不大,有發揮空間。

讀者們可有其它想法?歡迎留言討論。


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