前言

在寫程式時，我們不只需要存資料、做計算，還要能根據不同情況做出「選擇」與「重複執行」。這一章的主角就是 條件判斷 與 流程控制。

• if 條件判斷：讓程式依照不同條件走向不同的路，就像紅綠燈決定車子要停還是走。
• while 迴圈：只要條件成立，就會一直重複做事，就像「鬧鐘沒關 → 一直響」。
• for 迴圈：能幫助我們在清單、字串或數列中逐一處理資料，就像一張張翻閱點名簿上的名字。

生活比喻

想像你在日常生活中：

• if 判斷：今天要不要帶傘？如果下雨就帶，否則不用。
• while 迴圈：丟骰子直到出現 6 才停下來。
• for 迴圈：把班上同學一個個點名，每個人都會被處理一次。

這些邏輯結構，讓程式能根據情況自動做決策或反覆執行工作。掌握這一章的內容，你就能讓程式「會思考、會重複」，不再只是單純的一行一行往下跑。

1. if 條件判斷

基礎用法

age = 18
if age >= 18:
    print("成年人")
else:
    print("未成年人")

多重條件 elif

score = 85
if score >= 90:
    print("優等")
elif score >= 80:
    print("甲等") 
elif score >= 70:
    print("乙等")
elif score >= 60:
    print("丙等")
else:
    print("不及格")

邏輯運算子組合條件

age = 25
has_license = True

# and: 兩個條件都要成立
if age >= 18 and has_license:
    print("可以開車")

# or: 其中一個條件成立即可  
weather = "sunny"
if weather == "sunny" or weather == "cloudy":
    print("適合出門")

# not: 條件相反
is_raining = False
if not is_raining:
    print("不用帶傘")

容易搞混處一：賦值 = 和比較 ==

#錯誤寫法，執行會報錯
x = 5
if x = 5:
    print("YES")

#  正確寫法如下：
if x == 5:     # 比較是否相等
    print("YES")

# 其他比較運算子
if x != 5:     # 不等於
    print("不是5")
if x > 3:      # 大於
    print("大於3")

-- 若把上面程式碼複製貼上，執行後會報錯，因等號要輸入雙等號才會是正確的。

-- 後續把第一行的錯誤程式碼註解後，再執行才會是正確的結果如下：

容易搞混處二：縮排控制

Python 用縮排來表示程式碼的層級關係，通常使用 4 個空格。

# 錯誤：沒有縮排
if True:
print("YES")  

# 正確：有縮排
if True:
    print("YES")  # 縮排 4 個空格

# 巢狀結構
if True:
    print("外層")
    if True:
        print("內層")  # 縮排 8 個空格

-- 以下範例是沒有縮排，導致執行後會報錯

--後續只要縮排就會顯示正確的結果，如下所示：

延伸：條件表達式（三元運算子）

# 傳統寫法
age = 25
if age >= 18:
    status = "成年"
else:
    status = "未成年"

# 簡化寫法（條件表達式）
status = "成年" if age >= 18 else "未成年"
print(status)

-- 雖上面兩種寫法都可以執行，並結果相同，但第二種條件表達式閱讀上較乾淨。

2. while 迴圈

基本語法

count = 0
while count < 5:
    print(f"第 {count + 1} 次執行")
    count += 1
print("迴圈結束")

-- 可以使用以下網頁，使迴圈視覺化，能夠讀懂程式如何運行的。
https://pythontutor.com/python-compiler.html#mode=edit

執行流程說明：

1. 檢查條件：判斷 count < 5 是否為 True
2. 執行區塊：如果條件成立，執行縮排的程式碼
3. 回到步驟1：執行完畢後，回去重新檢查條件
4. 結束迴圈：當條件變成 False 時停止

常見錯誤：忘記更新條件變數

# 無窮迴圈 ，若不小心執行了請輸入 control + c 
x = 0
while x < 5:
    print(x)
    # 忘記寫 x += 1，x 永遠是 0

#  正確寫法
x = 0
while x < 5:
    print(x)
    x += 1  # 記得更新條件變數

break 與 continue 詳解

# break 範例：找到目標就跳出
numbers = [1, 3, 7, 2, 9, 4]
target = 7
i = 0
while i < len(numbers):
    if numbers[i] == target:
        print(f"找到目標 {target} 在位置 {i}")
        break  # 立刻跳出整個迴圈
    i += 1

# continue 範例：跳過偶數，只印奇數
n = 0
while n < 10:
    n += 1
    if n % 2 == 0:  # 如果是偶數
        continue    # 跳過這次，不執行下面的 print
    print(f"{n} 是奇數")

實用範例：使用者輸入驗證

while True:
    password = input("請輸入密碼 (輸入 'quit' 結束): ")
    
    if password == "quit":
        print("程式結束")
        break
    elif password == "123456":
        print("密碼正確！歡迎進入系統")
        break
    else:
        print("密碼錯誤，請重新輸入")

延伸：計數器模式

# 計算 1 到 100 的總和
total = 0
num = 1
while num <= 100:
    total += num
    num += 1
print(f"1到100的總和是: {total}")

3. for 迴圈

for 迴圈常用於「重複處理一組已知的資料」，例如數字序列、字串、list、dict 等。它的特點是：次數通常可以事先確定，不像 while 迴圈需要靠條件判斷才知道何時結束。

使用 range() 的各種方式

range() 是最常搭配 for 使用的函式，可以產生一系列整數。

# range(stop): 從 0 開始到 4 ，因為stop-1
for i in range(5):
    print(i)  # 輸出: 0, 1, 2, 3, 4

# range(start, stop): 從 start 到 stop-1  
for i in range(2, 7):
    print(i)  # 輸出: 2, 3, 4, 5, 6

# range(start（）, stop（到多少）, step(間隔)): 指定間隔
for i in range(0, 10, 2):
    print(i)  # 輸出: 0, 2, 4, 6, 8

# 倒數計數
for i in range(5, 0, -1):
    print(i)  # 輸出: 5, 4, 3, 2, 1

• 起始值：預設從 0 開始
• 結束值：到 stop-1 為止，不包含 stop 本身
• 步長：可以用第三個參數設定間隔
• range() 本身不是 list，而是一個可迭代物件，需要時可用 list(range(5)) 轉換

遍歷容器

for 迴圈不只能搭配 range()，還能直接對容器進行逐一取出。

# 遍歷 list
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(f"我喜歡吃 {fruit}")

# 遍歷字串
for char in "Python":
    print(char)  # P, y, t, h, o, n

# 遍歷 dict
student = {"name": "Jr", "age": 25, "score": 99}
for key in student:
    print(f"{key}: {student[key]}")

# 同時取得 key 和 value
for key, value in student.items():
    print(f"{key}: {value}")

• list：逐一取出元素
• 字串：逐一取出字元
• dict：預設遍歷 key，可搭配 .items() 同時取得 key 與 value

巢狀迴圈：九九乘法表

for 裡面還能再放一個 for，這就是巢狀迴圈。

print("九九乘法表：")
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, 10):
        result = i * j
        print(f"{i}×{j}={result:2d}", end="  ")
    print()  # 換行

• 外層迴圈控制「第幾行」
• 內層迴圈控制「第幾列」
• end=" " 讓輸出在同一行顯示

進階：列表生成式（List Comprehension）

列表生成式是 for 迴圈的簡化版，可以快速建立新的 list。

# 傳統寫法：建立平方數列表
squares = []
for i in range(1, 6):
    squares.append(i ** 2)
print(squares)  # [1, 4, 9, 16, 25]

# 列表生成式：更簡潔
squares = [i ** 2 for i in range(1, 6)]
print(squares)  # [1, 4, 9, 16, 25]

# 帶條件的列表生成式：只要偶數的平方
even_squares = [i ** 2 for i in range(1, 11) if i % 2 == 0]
print(even_squares)  # [4, 16, 36, 64, 100]

• 讀法：[運算 for 變數 in 可迭代物件 if 條件]
• 適合簡單的轉換或篩選
• 條件過於複雜時，建議回到傳統 for，程式更易讀

日常生活中，for 迴圈就像「逐一點名」或「一張張翻相簿」，確保每個項目都被處理到。