Python的結(jié)構(gòu)化模式匹配

Python 3.10 版本引入了一項(xiàng)新功能，叫做結(jié)構(gòu)化模式匹配。這其實(shí)就是一種條件邏輯，可以讓我們根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的代碼。

比如說(shuō)，我想根據(jù)用戶的午餐訂單來(lái)顯示不同的消息：

lunch_order = input("What would you like for lunch? ")

match lunch_order:
    case 'pizza':
        print("Pizza time!")
    case 'sandwich':
        print("Here's your sandwich")
    case 'taco':
        print('Taco, taco, TACO, tacotacotaco!')
    case _:
        print("Yummy.")

在這里，程序會(huì)檢查 lunch_order 的值，并與不同的情況進(jìn)行匹配。一旦找到匹配項(xiàng)，就會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的代碼。比如用戶輸入 "pizza"，程序就會(huì)顯示"Pizza time!"。

最后一個(gè)情況中的下劃線 _ 是一個(gè)通配符，可以匹配任何值。如果輸入的值沒(méi)有匹配到前面的任何一種，就會(huì)執(zhí)行這個(gè)通配符對(duì)應(yīng)的代碼。

或模式

在 Python 的模式匹配中，我們還可以用 or 模式來(lái)匹配多個(gè)可能的值。比如：

lunch_order = input("What would you like for lunch? ") 

match lunch_order:
    # --snip--
    case 'taco':
        print('Taco, taco, TACO, tacotacotaco!')
    case 'salad' | 'soup':
        print('Eating healthy, eh?')
    case _:
        print("Yummy.")

在這個(gè)例子中，如果用戶輸入 "salad" 或 "soup"，程序就會(huì)顯示 "Eating healthy, eh?"。

捕獲模式

首先，我們來(lái)看看怎么用Python來(lái)做一個(gè)午餐點(diǎn)餐的程序。我們的目的是，無(wú)論用戶輸入什么，我們都能給出一個(gè)回應(yīng)。看這個(gè)例子：

lunch_order = input("你想吃什么午餐？") 

match lunch_order:
    # 這里還有其他代碼
    case 'salad' | 'soup':
        print('吃得健康哦！')
    case order:
        print(f"享受你的{order}。")

在這個(gè)代碼里，如果用戶輸入的不是我們列出的菜單上的東西，比如不是沙拉或湯，我們就用 case order: 這行來(lái)捕獲他們的輸入。這樣用戶輸入什么，我們就回應(yīng)什么。

部分捕獲

我們還可以只捕獲用戶輸入的一部分。比如說(shuō)，我們想讓程序能處理類似“草莓冰淇淋”這樣的輸入，我們可以這樣寫(xiě)：

lunch_order = input("你想吃什么午餐？")
if ' ' in lunch_order:
    lunch_order = lunch_order.split(maxsplit=1)

match lunch_order:
    case (flavor, 'ice cream'):
        print(f"這是你的成熟{flavor}午餐。")
    # 這里還有其他代碼

這段代碼會(huì)把輸入分成兩部分，如果第二部分是"ice cream"，第一部分就會(huì)被捕獲為 flavor。

注意點(diǎn)

使用捕獲模式時(shí)，有一個(gè)小陷阱。在模式中的所有沒(méi)有修飾的變量名，都會(huì)被用來(lái)捕獲值。這意味著，如果你想使用某個(gè)變量的值，你需要使用點(diǎn)操作符來(lái)指定它?？催@個(gè)例子：

class Special:
    TODAY = 'lasagna'

lunch_order = input("你想吃什么午餐？")

match lunch_order:
    case Special.TODAY:
        print("今天的特餐很棒！")
    case 'pizza':
        print("披薩時(shí)間！")

守衛(wèi)語(yǔ)句

最后，我想向你們展示一個(gè)叫做“守衛(wèi)語(yǔ)句”的技巧。這是一個(gè)額外的條件語(yǔ)句，只有在滿足這個(gè)條件時(shí)，模式才會(huì)匹配。比如說(shuō)，我們想讓程序能特別處理“冰淇淋”這個(gè)詞，我們可以這樣寫(xiě)：

class Special:
    TODAY = 'lasagna'

lunch_order = input("你想吃什么午餐？")

match lunch_order:
    # 這里還有其他代碼
    case 'salad' | 'soup':
        print('吃得健康哦！')
    case ice_cream if 'ice cream' in ice_cream:
        flavor = ice_cream.replace('ice cream', '').strip()
        print(f"這是你的成熟{flavor}午餐。")
    case order:
        print(f"享受你的{order}。")

在這個(gè)例子里，如果用戶輸入的詞里包含"ice cream"，程序就會(huì)特別處理。

希望這個(gè)小教程對(duì)你們有幫助！通過(guò)這些例子，你可以看到Python模式匹配的強(qiáng)大之處，以及它如何幫助我們更好地處理數(shù)據(jù)和用戶的輸入。

Python模式匹配總結(jié)

在Python中，模式匹配有點(diǎn)像“魔法”，很容易讓人愛(ài)不釋手。但記住，不要濫用哦！結(jié)構(gòu)化模式匹配特別適合在多種可能的模式中檢查一個(gè)主題，但就像午餐訂單中的“冰淇淋”情形，當(dāng)主題的可能值變得復(fù)雜時(shí)，它的局限性就顯現(xiàn)出來(lái)了。如果你不確定是否需要在某個(gè)場(chǎng)景使用結(jié)構(gòu)化模式匹配，那就堅(jiān)持使用條件語(yǔ)句吧。