Python-Anweisungen IF, ELIF und ELSE

Wenn du Code in irgendeiner Sprache schreibst, musst du den Ablauf deines Programms kontrollieren. Das ist meistens so, wenn Entscheidungen getroffen werden müssen – du willst einen bestimmten Code ausführen, wenn eine Bedingung erfüllt ist, und einen anderen, wenn das nicht der Fall ist. In Python gibt's dafür die Anweisungenif, elif und else. In diesem Tutorial lernst du anhand eines Beispiels die einfache if-Anweisung kennen und kommst dann nach und nach zu den Anweisungen if-else und if-elif-else. Du lernst auch was über Verschachtelung und siehst ein Beispiel für verschachtelte if-Anweisungen. Lass uns loslegen...

Einfache if-Anweisung

Das ist das einfachste Beispiel für eine bedingte Anweisung. Die Syntax ist:

if(condition):
    indented Statement Block 

Der Block von Zeilen, der nach dem Doppelpunkt (:) gleich weit eingerückt ist, wird immer ausgeführt, wenn die Bedingung TRUE ist.

Nehmen wir mal an, du gibst die Note für einen bestimmten Kurs ein. Insgesamt gibt's 100 Punkte, 50 für die Theorie und 50 für die Praxis. Du möchtest eine Fehlermeldung oder Warnung anzeigen, wenn die Punktzahl 100 überschreitet.

score_theory = 40
score_practical = 45
if(score_theory + score_practical > 100):
    print("Invalid score. Please check the input.")

# no output expected

Der Doppelpunkt (:) ist wichtig, weil er die Bedingung von den Anweisungen trennt, die nach der Auswertung der Bedingung ausgeführt werden sollen. Das ist besonders wichtig bei Anweisungen, bei denen es nur eine einzige Anweisung gibt und die Klammer ( ) nicht benutzt wird. Zum Beispiel:

score_theory = 40
score_practical = 45
if score_theory + score_practical > 100: # End of condition
    print("Invalid score. Please check the input.")

# no output expected

Die obige if-Anweisung prüft die Bedingung „if“ und stellt fest, dass die Anweisung (40 + 45 = 85) > 100 FALSCH ist, sodass die Warnung nicht angezeigt wird. Lass uns die Aussage auf WAHR setzen und schauen, was passiert:

score_theory = 50
score_practical = 55
if(score_theory + score_practical > 100):
    print("Invalid score. Please check the input.")

# Invalid score. Please check the input.

Angenommen, du möchtest noch einen Schritt weiter gehen und eine Meldung anzeigen, wenn die Gesamtpunktzahl tatsächlich im Bereich liegt, also unter 100. In so einem Fall ist die if-else-Anweisung echt praktisch.

Einzelner Test: if-else-Anweisung

Die if-else-Anweisung wird so programmiert, wie du sie in der englischen Sprache verwenden würdest. Die Syntax für die if-else-Anweisung lautet:

if(condition):
    Indented statement block for when condition is TRUE
else:
    Indented statement block for when condition is FALSE

Lass uns mal den Code von oben durchgehen und das Problem neu definieren: Wenn du die Punkte für bestimmte Kursarbeiten zusammenrechnest, musst du die Punkte für den theoretischen und den praktischen Teil addieren, um die Gesamtpunktzahl zu erhalten. Wenn die Gesamtpunktzahl kleiner oder gleich 100 ist, soll die Meldung „Punktzahl okay” angezeigt werden, und wenn nicht, dann eine Warnung wie zuvor.

score_theory = 40
score_practical = 45
if(score_theory + score_practical > 100):
    print("Please check the input. Score exceeds total possible score.")
else:
    print("Score validated. Your total is: ", score_theory + score_practical)

# Score validated. Your total is:  85

Tipp: Wenn du nur eine Zeile Code ausführen musst und nicht mehrere Zeilen im Code nach der Bedingung, kannst du alles in derselben Zeile schreiben. Das ist keine feste Regel, sondern einfach so üblich bei Programmierern. Schreib den Code von oben so um:

score_theory = 40
score_practical = 45
# Single statement: if(condition): Statement for when condition is true
if (score_theory + score_practical > 100): print("Please check the input. Score exceeds total possible score.")
# Single statement: if(condition): Statement for when condition is false
else: print("Score validated. Your total is: ", score_theory + score_practical)

# Score validated. Your total is:  85

Jetzt stell dir mal vor, dass eine der Punktzahlen über 50 liegt, die Gesamtpunktzahl aber immer noch unter oder gleich 100 ist. Was glaubst du, würde dann passieren?

score_theory = 60
score_practical = 40
if(score_theory + score_practical > 100):
    print("Please check the input. Score exceeds total possible score.")
else:
    print("Score validated. Your total is: ", score_theory + score_practical)

# Score validated. Your total is:  100

Das ist falsch, weil du weißt, dass die Höchstgrenze für einzelne Noten in Theorie oder Praxis nicht über 50 liegen darf. Wie kann man das in Code umsetzen? Die Antwort: if-elif-else -Anweisung.

Mehrere Tests: Python if-elif-else-Anweisung

Lass uns das Problem, das wir bisher haben, mal aufschlüsseln und versuchen, es in Worte zu fassen, bevor wir uns mit dem Code beschäftigen.

• Schritt 1. Gib die beiden Punktzahlen ein: score_theory und score_practical

• Schritt 2. Vergewissere dich, dass keine der beiden Punktzahlen die maximal mögliche Punktzahl von 50 überschreitet. Damit ist auch das Problem gelöst, dass die Gesamtpunktzahl nicht über 100 geht. Wenn einer der beiden Werte größer als 50 ist, zeig die Warnung an und beende das Programm.

  • 2.1 Überprüfe, ob score_theory
  • 2.2 Überprüfe, ob score_practical

• Schritt 3. Wenn keiner die Punktzahl überschreitet, zeig 'Punktzahl okay' an und beende das Programm.

# Step 1
score_theory = 60
score_practical = 20

if(score_theory > 50):
    print("Please check the input score for 'Theory'.") # Step 2.1
elif(score_practical > 50):
    print("Please check the input score for 'Practical'.")  # Step 2.2
else:
    print("Score validated. Your total is: ", score_theory + score_practical) # Step 3

# Please check the input score for 'Theory'.

Die Syntax für die if-else-if-Anweisung sieht so aus:

if(Condition1):
    Indented statement block for Condition1
elif(Condition2):
     Indented statement block for Condition2
else:
     Alternate statement block if all condition checks above fails

Um die Wirkung der Python-Anweisung if-elif-else wie eine einfache if-else-Anweisung zu sehen, kannst du sie wie folgt schreiben:

score_theory = 60
score_practical = 20

if(score_theory > 50):
    print("Please check the input score for 'Theory'.")
else:
    if(score_practical > 50):
        print("Please check the input score for 'Practical'.")  
    else:
        print("Score validated. Your total is: ", score_theory + score_practical)

# Please check the input score for 'Theory'.

Die elif -Anweisung macht das Schreiben von Code tatsächlich einfacher. Stell dir vor, die Problemstellung würde komplexer werden – dann könnte es schnell zum Albtraum werden, den Überblick über alle if-else-Anweisungen innerhalb einer anderen if-Anweisung zu behalten!

Lass uns noch ein bisschen an demselben Beispiel arbeiten. Stell dir jetzt vor, du möchtest mehrere Kursarbeiten im Lernpfad verfolgen, zum Beispiel: „Wissenschaft“ und „Englisch“. Die Gesamtpunktzahl für beide ist immer noch dieselbe, nämlich 100. Bei Naturwissenschaften ist es aber 50:50 zwischen Theorie und Praxis, bei Englisch eher 60:40. Könntest du die oben genannten Formate noch verwenden?

JA! Und das kannst du ganz einfach mit dem Konzept der verschachtelten if-Anweisungen machen.

Python verschachtelte if-Anweisungen

Wenn du eine if-Anweisung in einer anderen if-Anweisung hast, nennt man das in der Programmierung Verschachtelung. Es muss nicht immer eine einfache if-Anweisung sein, du kannst auch das Konzept von if-, if-else- und sogar if-elif-else-Anweisungen kombinieren, um eine komplexere Struktur zu bilden.

Lass uns den Code für das oben besprochene Beispiel schreiben:

coursework = "English"
score_theory = 53
score_practical = 35

if(coursework == "Science" or coursework == "science"):
    if(score_theory > 50):
        print("Please check the input score for 'Science: Theory'.")
    elif(score_practical > 50):
            print("Please check the input score for 'Science: Practical'.")  
    else:
        print("Score validated for Science. Your total is: ", score_theory + score_practical)             
elif(coursework == "English" or coursework == "english"):
    if(score_theory > 60):
        print("Please check the input score for 'English: Theory'.")
    elif(score_practical > 40):
            print("Please check the input score for 'English: Practical'.")  
    else:
        print("Score validated for English. Your total is: ", score_theory + score_practical)
else: print("Coursework not recognised. Please enter score for either Science or English.")

# Score validated for English. Your total is:  88

Hast du gesehen, dass im Code oben or verwendet wird? Es wird verwendet, um „Wissenschaft“ und „Naturwissenschaften“ als denselben Kurs zu bewerten, und dasselbe gilt für „Englisch“ und „Englisch“. Du kannst logische Operatoren wie or und and verwenden, um mehrere Bedingungen miteinander zu verbinden. Du musst aber aufpassen, dass du die boolesche Ausgabe solcher kombinierten Anweisungen verstehst, um den Ablauf deines Programms richtig zu verstehen.

Wir können den Code oben so umschreiben, dass die Ergebnisse in derselben Anweisung überprüft werden. Das macht den Code allerdings schwerer zu lesen und die Anweisungen manchmal schwerer zu debuggen.

coursework = "English"
score_theory = 53
score_practical = 78

if(coursework == "Science" or coursework == "science"):
    if(score_theory > 50 or score_practical > 50):
        # Can't distinguish the error in Science: theory or Science: Practical
        print("Please check the input score for Science.")
    else: print("Score validated for Science. Your total is: ", score_theory + score_practical)             
elif(coursework == "English" or coursework == "english"):
    if(score_theory > 60 or score_practical > 40):
        # Can't distinguish the error in English: theory or English: Practical
        print("Please check the input score for English.")
    else: print("Score validated for English. Your total is: ", score_theory + score_practical)
else: print("Coursework not recognised. Please enter score for either Science or English.")

# Please check the input score for English.

Voila!

In diesem Tutorial hast du einen der wichtigsten Kontrollflussmechanismen von Python kennengelernt. Du hast mit einem Beispiel auf mehreren Ebenen gearbeitet, um die verschiedenen Varianten der einfachen if-Anweisung in Aktion zu sehen. Wenn du mehr über Python erfahren möchtest, schau dir den Kurs „Intro to Python for Data Science“ von DataCamp an.