Python 中的 if 与 Elif，哪个更好？

Question

我正在阅读 Grokking Algorithms，这似乎是一本强烈推荐的书。我正在研究“二分搜索”的第一个算法，这个人使用两个“ifs”而不是“if”和“elif”。使用两个“ifs”会更好还是更快？

def binary_search(list, item):
    low = 0
    high = len(list) - 1

    while low <= high:
        mid = (low + high)
        guess = list[mid]
        if guess == item:
            return mid
        if guess > item:
            high = mid - 1
        else:
            low = mid + 1
    return None

my_list = [1,3,5,7,9]

Answer 1

示例1

>>> def foo():
    a = 10
    if a == 10:
        print("condition1")
    elif a == 10:
        print("condition2")
    else:
        print(0)    
>>> foo()
condition1
>>> 

当 if 为真时，elif 保证不会运行。

示例2

def foo():
    a = 10
    if a == 10:
        print("condition1")
    if a == 10:
        print("condition2")
    else:
        print(0)
>>> foo()
condition1
condition2
>>> 

例子3 修改example2的if语句。

if a == 10:
    print("condition1")
    return a

输出

>>> foo()
condition1
10

因此，在您的情况下，在第一个 if 语句中添加 return 具有类似于 if-elif 块的操作。 (return a) 阻止在 example3 中执行第二个 if 语句。

Answer 2

您使用多个ifs，当所有ifs 可能同时为真并且您希望执行其中的语句时。而当您知道只有单个块中的语句将被执行时，您使用if、elifs 和else。让我们看一些例子来说明清楚。

这里，检查所有 if 语句的条件，最后一个 满足三个条件，因此其中的语句得到 执行。

x = 105
if (x%2):
    print("Multiple of 2")
if (x%3):
    print("Multiple of 3")
if (x%5):
    print("Multiple of 5")
if (x%7):
    print("Multiple of 7")

而在这种情况下，只检查条件直到 True 找到条件，一旦找到 True 条件，所有剩余的 条件语句被跳过。所以，这里只有里面的语句 第二个条件语句被执行。 (但是，请注意，即使只有 执行一个条件语句中的语句，有 是两张支票）

if (x%2):
    print("Multiple of 2")
elif (x%3):
    print("Multiple of 3")
elif (x%5):
    print("Multiple of 5")
else:
    print("Multiple of 7")

因此，基本上这两个语句都有不同的用例，尽管如果您确定只有多个条件语句中的一个会被执行，使用if、elifs 和else 会更好。但是在这里，由于您有一个带有 if 循环的 return 语句，因此实际上情况有所不同。

Answer 3

正如提到的其他答案，elif 在执行return 的if 之后是不必要的。但他们没有涵盖性能影响。我认为测试会很有趣。

事实证明，使用 if/elif/else 而不是单独的 if 可能会快一点。

from timeit import timeit
import random


def count_items_ifelifelse(items, threshold):
    below, on, above = 0, 0, 0
    for item in items:
        if item > threshold:
            above += 1
        elif item < threshold:
            below += 1
        else:
            on += 1
    return below, on, above


def count_items_ififif(items, threshold):
    below, on, above = 0, 0, 0
    for item in items:
        if item > threshold:
            above += 1
        if item < threshold:
            below += 1
        if item == threshold:
            on += 1
    return below, on, above


def generate_items_and_threshold(count=100_000):
    """List of reproducible random numbers to test with. Set threshold at half"""
    items = list(range(count))
    random.Random(123).shuffle(items)
    threshold = count // 2
    return items, threshold


def run_test():
    t1 = timeit(
        "count_items_ifelifelse(i, t)",
        setup="from __main__ import count_items_ifelifelse, generate_items_and_threshold; i, t = generate_items_and_threshold()",
        number=1000,
    )
    print("count_items_ifelifelse: {:.2f}".format(t1))
    t2 = timeit(
        "count_items_ififif(i, t)",
        setup="from __main__ import count_items_ififif, generate_items_and_threshold; i, t = generate_items_and_threshold()",
        number=1000,
    )
    print("count_items_ififif: {:.2f}".format(t2))


if __name__ == "__main__":
    run_test()

这个输出（Python 3.8.2，Windows）：

count_items_ifelifelse: 6.69
count_items_ififif: 8.71

大约快 20%，因为每个循环都需要更多不必要的 if 评估。另一方面，对于if/elif/else，性能会因数据的排序方式以及是否首先检查最常出现的条件而异。