Python match-case语句 - CSP-J | C++ & Algorithm 编程研习社

用 match-case 让多分支选择更清晰

在编写程序时，我们经常需要根据一个变量的值，从多个选项中挑一个来执行。比如按数字键选择游戏模式、根据分数判断等级。Python 3.10 版本新增了 match-case 语句，它就像遥控器上的多个功能按钮——按1开电视，按2开空调，清晰又简单。

一、match-case 的基本用法

match-case 的写法很像开关选择：先写 match 变量，然后用 case 值: 列出每一种可能的情况。如果变量的值等于某个 case 后面的值，就执行那个 case 下面的代码。

举个例子，根据用户输入的数字（1~7）输出对应的星期几：

# 输入数字，判断星期几
day = int(input("请输入数字（1-7）："))
match day:
    case 1:
        print("星期一")
    case 2:
        print("星期二")
    case 3:
        print("星期三")
    case 4:
        print("星期四")
    case 5:
        print("星期五")
    case 6:
        print("星期六")
    case 7:
        print("星期日")
    case _:                     # 通配符 _ 表示“其他任何值”
        print("输入错误，请输入1-7的数字")

match day：告诉 Python 我们要检查变量 day 的值。
case 1:：如果 day 等于 1，就执行下面的 print("星期一")。
最后一个 case _: 中的下划线 _ 是一个特殊的通配符，它匹配任何没有在前面被列出的值。这有点像遥控器上“其他”按钮，防止用户输入了非预期的数字。

这样写比用一连串的 if-elif 更直观，就像看菜单一样，每个选项都一目了然。

二、生活中的应用场景

场景1：按按钮选择游戏模式

小明有一台游戏机，按1进入冒险模式，按2进入竞赛模式，按3进入练习模式，按其他数字提示重新选择。用 match-case 可以这样写：

# 选择游戏模式
mode = int(input("请输入模式编号（1-冒险，2-竞赛，3-练习）："))
match mode:
    case 1:
        print("进入冒险模式，准备好打怪升级吧！")
    case 2:
        print("进入竞赛模式，和电脑比赛谁更快！")
    case 3:
        print("进入练习模式，先练练手吧。")
    case _:
        print("没有这个模式，请重新输入1~3。")

场景2：根据考试成绩评等级

考试分数通常分成“优、良、中、差”。如果用 if-elif 要写很多条件，而用 match-case 配合 |（竖线）可以匹配多个值：

# 根据分数输出等级
score = int(input("请输入你的分数（0-100）："))
match score:
    case 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100:
        print("优秀！真棒！")
    case 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89:
        print("良好，继续加油哦。")
    case 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | 72 | 73 | 74:
        print("及格，还需要努力！")
    case _:
        print("不及格，下次要加油！")

这里 case 90 | 91 | 92 | ... | 100: 表示如果分数等于其中任何一个数，就执行对应的代码。| 就像“或”的意思。不过这样写有点长，更好的办法是用 if 判断区间，但 match-case 对于精确值的匹配非常方便。

三、常见错误与注意事项

忘记写冒号
case 1: 末尾的冒号不能丢，否则会报语法错误。
```
case 1   # 错误！少了冒号
    print("星期一")
```
缩进错误
case 下面的代码必须缩进（通常是4个空格）。如果缩进不一致，Python 会报错或执行不符合预期。
```
match day:
    case 1:
    print("星期一")   # 错误！print应该再缩进一层
```
多个 case 的顺序
match 会从上到下依次检查 case，一旦匹配就不再检查后面的。因此要把更具体的条件放前面，更通用的（比如 case _）放最后。
误用逗号代替 |
如果想匹配多个值，不能用逗号分隔，必须用 |（竖线）。比如：
```
case 1, 2:   # 错误！这会把1,2当作一个元组去匹配
    print("数字1或2")
```
正确写法：
```
case 1 | 2:
    print("数字1或2")
```
忘记 case _ 处理其他情况
如果不写 case _，当用户输入不存在的值（比如8），程序会执行完 match 后什么也不做，不会提示错误。通常建议加一个兜底的 case _ 来处理意外输入。

四、完整可运行示例：点餐系统

下面是一个模拟餐厅点餐的程序，用户输入数字选择套餐，程序输出对应的菜品介绍。你可以复制到 Python 3.10+ 环境运行。

# 餐厅点餐系统
print("欢迎来到快乐餐厅！请选择套餐：")
print("1 - 汉堡套餐")
print("2 - 鸡腿套餐")
print("3 - 披萨套餐")
print("4 - 全家桶")

# 获取用户选择的数字
choice = int(input("请输入数字（1-4）："))

match choice:
    case 1:
        print("你选择了汉堡套餐，包含汉堡+薯条+可乐。")
    case 2:
        print("你选择了鸡腿套餐，包含香辣鸡腿+饮料+沙拉。")
    case 3:
        print("你选择了披萨套餐，包含9寸披萨+一杯果汁。")
    case 4:
        print("你选择了全家桶，里面有一整只炸鸡、鸡翅、薯条和汽水。")
    case _:
        print("没有这个选项，请重新输入1~4。")

运行一下，输入1试试看吧！

五、相关知识点指引

if-elif-else 语句：match-case 可以代替许多 if-elif，但条件判断（比如判断范围）用 if 更方便。了解两者的区别和适用场景。
模式匹配（高级）：match-case 还支持匹配列表、元组、字典等复杂结构，比如 case [x, y]: 匹配两个元素的列表。这个在 CSP-J 中不常考，但以后用 Python 写算法时会遇到。
循环与选择嵌套：可以在 case 里面再嵌套 if 或 match，实现更精细的控制。

如果你已经掌握了 match-case，可以继续学习循环语句（for、while）和函数的定义，让程序更强大。

小提示：match-case 只能在 Python 3.10 及以上版本中使用。如果你用记事本或在线编译器，请确认版本。老版本的 Python 只能使用 if-elif 哦！