條件判斷：讓程式做選擇

💡 先搞懂問題

前面幾課的程式都有一個共同點：由上往下，每一行都會執行。可是真正要解決的問題，常常得「看情況」。虛構的「青松物流」要在網站上算運費：包裹 20 公斤以上算大件、加收 100 元；5 公斤以上算中件、加收 40 元；更輕的算小件、不加錢。如果三種算法的程式都照順序跑一遍，一件包裹會被加三次錢，這顯然不對。我們需要一種寫法，讓電腦先問一個是非題，再依答案只做其中一段。

第一次讀這種程式的人，常卡在三個地方。第一，看到 weight >= 20 不知道它是什麼：它不是在「設定」重量，而是在問「重量大於或等於 20 嗎？」，而且電腦會真的算出一個答案。第二，以為 if、elif、else 底下的每一段都會輪流執行一次。第三，搞不清楚哪幾行算是 if 的「裡面」，哪幾行不管怎樣都會執行。

這一課要學的叫條件判斷（conditional statement）。>=、== 這類符號叫比較運算子（comparison operator），它們算出來的答案只有兩種：True（成立）或 False（不成立），這兩個值的型別叫布林值（Boolean，Python 寫成 bool）。在第 2 課的記憶體模型裡，布林值和整數、字串一樣，是右欄的一個物件，名字可以貼在它上面。

生活比喻：物流倉庫的分揀輸送帶

青松物流的倉庫裡，包裹放上輸送帶之後，會依序經過幾道分揀閘口。第一道閘口的感應器問：「這件 20 公斤以上嗎？」答「是」，擋板一推，包裹滑進大件區，這件包裹的旅程就結束了；答「否」，包裹繼續往前。第二道閘口問：「5 公斤以上嗎？」同樣，「是」就推進中件區。輸送帶的盡頭沒有感應器，前面都沒被推走的包裹，全部掉進小件區。

所以一件 12 公斤的包裹，第一道閘口放行、第二道閘口把它推走，它根本碰不到盡頭的小件區。每件包裹最後只會落在一個區，而且「先經過哪一道閘口」很重要：如果有人把「5 公斤以上」的閘口裝在最前面，25 公斤的大包裹也會在那裡被推進中件區。

這個比喻有三個地方和程式不同。第一，倉庫裡每道閘口的感應器都一直開著；Python 則是「輪到才問」，前面的條件已經成立，後面的條件連算都不會算。第二，倉庫的閘口位置是固定的，程式裡「哪幾行屬於哪一道閘口」卻是靠縮排（indentation，行首空白）決定，少縮或多縮一格，意思就完全不同，原理補完會畫給你看。第三，輸送帶會一件接一件處理包裹，這一課的程式一次只判斷一件；要讓同一段判斷處理很多筆資料，得等第 8 課的迴圈。

🎮 互動實驗室一：跟著綠色箭頭走一趟運費計算

這是一段真的用 Python 執行過、逐行記錄下來的運費程式。右上角可以切換包裹重量（25、12、3 公斤），三種重量會走三條不同的路。按「下一步」執行一行；綠色箭頭 ➜ 指的是「下一個要執行的行」，黃色 ▸ 是「剛剛執行完的行」。遇到 🤔 問題時，先猜綠色箭頭會跳到第幾行，再按下一步對答案。

🎮 互動實驗室二：同一個 95 分，三種寫法三種結果

青松補習班要把模擬考成績分成 A（90 分以上）、B（75 分以上）、C（60 分以上）、D 四級，拿到 A 而且缺席不超過 3 次的人可以領獎學金。右上角的選單有三種寫法，分數都是 95、缺席都是 2 次。先選 ①，看正確的寫法怎麼走；再切到 ② 和 ③，看條件排錯順序、或把 elif 改成好幾個 if 時，箭頭和 level 的標籤會怎麼變。

🎮 互動實驗室三：預測輸出卡

每張卡是一小段程式，請先在心裡跑一遍，再選出它會印出什麼。選完會顯示對錯、真正的執行結果和原因。所有輸出都是用 Python 3.13 實際執行得到的。卡片涵蓋比較運算、= 與 ==、大小寫、and／or／not、真假值、縮排、elif 順序與巢狀 if。

📘 原理補完

1. 六個比較運算子：每一個都是在問是非題

Python 官方文件把 <、>、==、>=、<=、!= 叫做比較運算子，它們的結果一律是布林值 True 或 False。注意兩個字母大寫開頭：寫成 true 會得到 NameError，因為 Python 把它當成一個還沒建立的名字。下表的結果都是實際執行得到的。

比較可以連著寫：0 <= 7 < 10 的意思是「7 大於或等於 0，而且 7 小於 10」，結果是 True。這是 Python 特有的方便寫法，看到時把它拆成兩個比較、中間用「而且」接起來就好。

2. if、elif、else 的規則：由上往下，只走一條路

一組條件判斷由一個 if 開頭，後面可以接任意多個 elif，最後可以有一個 else（elif 和 else 都可以省略）。每一行條件都以冒號 : 結尾，底下縮排的那幾行叫做這個條件的區塊（block，官方文件稱為 suite）。電腦執行的步驟是：

1. 算出 if 後面的條件。如果是 True，執行它底下的區塊，做完就離開整組判斷，跳到這一組後面第一行沒有縮排的程式。
2. 如果是 False，跳過那個區塊，去算下一個 elif 的條件，用同樣的方式處理。
3. 所有條件都是 False 時，如果有 else，就執行 else 的區塊；沒有 else，就什麼都不做。

所以一組 if／elif／else 裡最多只有一個區塊會被執行。這也表示：寫到某個 elif 時，你可以確定「它上面的條件全都不成立」。分數分級寫成「由嚴到寬」就是在利用這一點：

score = 72
if score >= 90:      # 由嚴到寬：門檻最高的放最前面
    level = "A"
elif score >= 75:    # 能走到這裡，代表 score 一定小於 90
    level = "B"
elif score >= 60:    # 也一定小於 75，所以不必寫成 60 <= score < 75
    level = "C"
else:                # 前面全部不成立：小於 60
    level = "D"
print(level)         # 印出 C

實驗室二的 ③ 示範了另一種常見寫法：把 elif 全部寫成 if。下表整理幾種寫法的差別，判斷一段程式「會執行幾個區塊」時，先看它們是不是同一組。

3. 縮排決定哪些行屬於 if

很多程式語言用大括號 { } 把區塊包起來，Python 只看縮排：冒號下一行開始、比 if 多縮進去的連續幾行，就是它的區塊；第一行「縮回來」的程式，代表區塊結束了。官方風格指南 PEP 8 建議每一層縮排用 4 個空白，大多數編輯器按 Tab 鍵時會自動插入空白。真正的規則是：同一個區塊裡每一行的縮排必須一樣多。

4. and、or、not：把好幾個條件組起來

要同時看兩個條件時，用邏輯運算子（logical operator）。A and B 是「A 而且 B」，兩個都成立才成立；A or B 是「A 或者 B」，有一個成立就成立；not A 把真假翻過來。它們都用英文單字寫，不是符號：寫成 && 或 ||（其他語言的寫法）在 Python 裡是語法錯誤。

還有一個實用的細節：Python 由左往右算，一旦答案已經確定就停下來，叫做短路求值（short-circuit evaluation）。A and B 裡 A 已經是 False，整體不可能成立，B 就不算了；A or B 裡 A 已經是 True，B 也不算。實驗室二的 ② 裡，level == "A" 是 False，右邊的 absent <= 3 就沒有被計算。另外，and 的優先順序比 or 高，條件一長就加上括號，例如 (day == "六" or day == "日") and not raining，自己和別人讀起來都不會誤會。

5. = 與 ==、字串大小寫

一個等號 = 是指派：把名字貼到物件上，這一行不會產生 True 或 False。兩個等號 == 才是在問「相等嗎？」。在 if 後面誤寫成一個等號，Python 會在程式開始執行之前就發現，連第 1 行都不會跑，而且 3.13 的錯誤訊息會直接提示你是不是想寫 ==：

終端機畫面（Python 3.13；File 後面原本是完整的檔案路徑，這裡簡寫成 main.py）  File "main.py", line 2
    if x = 5:
       ^^^^^
SyntaxError: invalid syntax. Maybe you meant '==' or ':=' instead of '='?

字串比較是一個字元一個字元比，大寫 "Y" 和小寫 "y" 是不同的字元，所以 "Yes" == "yes" 是 False，前後多一個空白也一樣不相等。處理使用者輸入時，常見的做法是先用第 4 課學過的 .strip() 去掉前後空白、.lower() 轉成小寫，再拿去比較。另外，第 3 課說過 input() 拿到的一定是字串，直接拿字串和數字比大小會出錯，要先用 int() 轉換：

age = "20" 之後執行 if age >= 18:Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 2, in <module>
    if age >= 18:
       ^^^^^^^^^
TypeError: '>=' not supported between instances of 'str' and 'int'

6. 巢狀 if：判斷裡面再判斷

if 的區塊裡可以再放一組 if，叫做巢狀（nested）if。外層先決定「要不要進來」，進來之後內層再細分。每多一層就多縮排 4 個空白，所以讀巢狀 if 時，把同一條直線上的 if、elif、else 看成同一組。巢狀超過兩三層就很難讀，常見的整理方式是用 and 合併條件，或是先把「不處理」的情況排除掉。

7. 真假值：不是 True／False 的東西也能放進 if

if 後面不一定要寫比較運算。把一個數字、字串或串列直接放進去，Python 會把它當成 True 或 False 來看，這叫做真假值（truthiness，官方文件稱為 truth value testing）。規則可以濃縮成一句：「零」和「空」是假的，其他幾乎都是真的。可以用 bool(值) 直接查。

這個規則讓「有沒有東西」的檢查變得很短：if cart: 就是「購物車裡有東西嗎？」，if not name: 就是「名字是空的嗎？」。None 是 Python 表示「沒有值」的特殊物件，例如還沒填的欄位；它在 if 裡也被當成 False。

8. 常見錯誤與錯誤訊息的長相

和條件判斷有關的錯誤分成兩種。第一種是語法錯誤（SyntaxError）與縮排錯誤（IndentationError）：Python 在執行前會先把整個檔案讀過一遍，發現寫法不合規則就直接停下來，所以一行都不會執行，連錯誤那行前面的 print 也不會印。第二種是執行到一半才發生的錯誤，例如 NameError，它前面的程式已經跑過了。以下都是 Python 3.13 實際執行的畫面：

① if 那一行忘了冒號  File "main.py", line 2
    if score >= 60
                  ^
SyntaxError: expected ':'

② if 底下的那一行沒有縮排  File "main.py", line 3
    print("及格")
    ^^^^^
IndentationError: expected an indented block after 'if' statement on line 2

③ 沒有 if 的地方突然多縮排了  File "main.py", line 3
    print("縮排")
IndentationError: unexpected indent

④ 縮回來的位置對不上任何一層（這裡只縮了 2 個空白）  File "main.py", line 4
    print("完成")
               ^
IndentationError: unindent does not match any outer indentation level

⑤ 每一條路都沒有替 msg 貼標籤（hour = 23，兩個條件都不成立）Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 6, in <module>
    print(msg)
          ^^^
NameError: name 'msg' is not defined

第 ⑤ 種最隱蔽：程式平常測試都正常，只有遇到「每個條件都不成立」的資料時才出錯。修法是加上 else，或是在 if 之前先替 msg 貼一個預設值。讀錯誤訊息的方法：先看最後一行的錯誤類型和說明，再看上面的 line 幾，第 10 課會完整練習。

9. 兩段完整範例

第一段把這一課的觀念放在一起：外層 if／else 先排除超重包裹，else 裡面是巢狀的分級，再用 or 與 and 處理加收與折扣。請試著先自己追一次 fee 的變化（60 → 100 → 80），再對照最後的輸出。

# 青松物流運費（示意）：先分大中小件，再看離島與會員
weight = 18            # 包裹重量（公斤）
island = False         # 是否寄往離島
is_member = True       # 是否為會員

if weight > 30:                    # 超過 30 公斤不收件
    print("超重，請改用貨運")
else:
    fee = 60                       # 基本運費
    if weight >= 20:               # 巢狀 if：確定沒超重之後，才分級距
        fee = fee + 100
    elif weight >= 5:              # 只有上一個條件不成立時才會檢查
        fee = fee + 40
    if island or weight >= 20:     # or：任一個成立就加收 50
        fee = fee + 50
    if is_member and fee >= 100:   # and：兩個都成立才折 20 元
        fee = fee - 20
    print("運費", fee)             # 還在 else 區塊裡（有縮排）
# 輸出：運費 80

第二段是表單檢查，示範真假值和字串比較。三個 if 彼此獨立，因為「暱稱空白」和「沒選興趣」可能同時發生，兩個提醒都要顯示。

# 會員註冊表單的檢查（示意）
nickname = "  "            # 使用者只打了兩個空白
tags = []                  # 一個興趣都沒勾
answer = "YES"             # 同意條款嗎？使用者打了大寫

nickname = nickname.strip()        # 去掉前後空白，變成空字串 ""
if not nickname:                   # 空字串被當成 False，not 之後變成 True
    print("暱稱不能空白")
if tags:                           # 空串列被當成 False
    print("興趣：", tags)
else:
    print("還沒選興趣")
if answer.lower() == "yes":        # 先轉成小寫再比，YES、Yes、yes 都算同意
    print("已同意條款")
# 輸出：
# 暱稱不能空白
# 還沒選興趣
# 已同意條款

以後讀 AI 或資料分析的範例程式，if 幾乎無所不在：訓練程式開頭常有「如果有 GPU 就用 GPU，否則用 CPU」，資料清理時「如果這一格是空的就補值」，呼叫語言模型的程式裡「如果模型要求使用工具就去執行，否則直接回覆」。看到它們時，先找出冒號和縮排，就知道每一條路包含哪幾行。

✅ 自我檢測

6 題原創的程式閱讀題，每一題的答案都用 Python 3.13 實際執行確認過。選完立即顯示對錯與解析，全部作答後會出現總分。目前得分：0 / 6