Bedingte Anweisungen

Nachdem wir im vorherigen Abschnitt Zuweisungen kennen gelernt haben, mit denen der Wert eines Ausdrucks in einer Variablen gespeichert werden kann, wenden wir uns nun einer weiteren Form der Anweisung zu. In bedingten Anweisungen ist die Ausführung einzelner Anweisungen vom Wert eines logischen Ausdrucks abhängig.

Die folgende Anweisung, in der das Schlüsselwort¹ if vorkommt, demonstriert diese Idee:

if x < 0: x = -1 * x

Hier wird die Anweisung x = -1 * x nur dann ausgeführt, wenn der Wert des logischen Ausdrucks x < 0 gleich True ist, wenn also der Wert von x kleiner als 0 ist. Ist das nicht der Fall (ist also der Wert des logischen Ausdrucks x < 0 gleich False) dann wird die Zuweisung x = -1 * x nicht ausgeführt. In jedem Fall hat also nach der Ausführung der bedingten Anweisung die Variable x einen nicht-negativen Wert, nämlich den Absolutbetrag ihres ursprünglichen Wertes. Die folgenden Aufrufe demonstrieren die Auswertung dieser bedingten Anweisung:

>>> x = -4
>>> x
-4
>>> if x < 0: x = -1 * x
...
>>> x
4
>>> if x < 0: x = -1 * x
...
>>> x
4

In der interaktiven Python-Umgebung zeigt ... an, dass der if-Block noch nicht abgeschlossen ist und weitere Anweisungen als Teil des Blocks hinzugefügt werden können. Zur Beendung des if-Blocks muss Enter gedrückt werden.

Bedingte Anweisungen können auch Alternativen enthalten, die ausgeführt werden, wenn die Bedingung nicht erfüllt ist. Dazu verwenden wir das Schlüsselwort else wie im folgenden Beispiel:

if x > y: z = x
else: z = y

Hier wird der Variablen z der Wert der Variablen x zugewiesen, falls dieser größer ist als der Wert von y. Ist das nicht der Fall, erhält z den Wert von y. In jedem Fall hat also die Variable z nach dieser Anweisung den Wert des Maximums der Werte von x und y.

Die folgende Anweisungsfolge demonstriert die Auswertung einer solchen Berechnung:

>>> x = 4
>>> y = 5
>>> if x < y: z = x
... else: z = y
...
>>> z
5

Da der Wert des logischen Ausdrucks x > y gleich False ist, wird die Zuweisung z = y ausgeführt. Danach hat die Variable z also den Wert 5.

Bedingte Anweisungen mit Alternative werden Bedingte Verzweigungen genannt. Bedingte Anweisungen ohne Alternative heißen auch Optionale Anweisungen.

Statt Anweisungen in der interaktiven Python-Umgebung einzugeben, können wir sie auch in einer Textdatei speichern. Dabei können wir einzelne Anweisungen auf mehrere Zeilen verteilen, was der Lesbarkeit des Programms zugute kommt.

Wir können zum Beispiel das folgende Programm in einer Datei max.py speichern.

x = 4
y = 5
if x > y:
  z = x
else:
  z = y
print(z)

Hier ist die bedingte Anweisung auf mehrere Zeilen verteilt und zusätzlich eingerückt. Dies dient nicht nur der besseren Lesbarkeit, sondern hat auch eine syntaktische Funktion. Mehr dazu im Absatz Einrückungen.

Die Ausgabe-Anweisung print(z) dient dazu, den Wert von z im Terminal auszugeben. Dies ist nötig, da wir das Programm nicht in einer interaktiven Umgebung, die Ergebnisse von Ausdrücken automatisch anzeigt, sondern mit dem Interpreter python auswerten. Dazu wechseln wir im Terminal in das Verzeichnis, in dem wir das Programm max.py gespeichert haben und führen es dann mit dem folgenden Kommando aus:

$ python max.py
5

Als letzter Schritt der Ausführung wird die Zahl 5 im Terminal ausgegeben.

Einrückungen

Anders als in vielen anderen Sprachen wird in Python ausschließlich über Einrückungen festgelegt, welche Anweisungen von einer Bedingung abhängen.

Betrachten wir die folgenden Beispiele:

if x < 0:
  x = -1 * x
  y = y + 1

und

if x < 0:
  x = -1 * x
y = y + 1

Im ersten Fall wird die Anweisung y = y + 1 nur ausgeführt, falls der Ausdruck x < 0 zu True ausgewertet wird, im zweiten Fall wird y = y + 1 immer ausgeführt:

>>> x = -4
>>> y = 0
>>> if x < 0:
...   x = -1 * x
...   y = y + 1 # Diese Zeile ist abhängig von x < 0
...
>>> x
4
>>> y
1
>>> if x < 0:
...   x = -1 * x
...   y = y + 1 # Diese Zeile ist abhängig von x < 0
...
>>> x
4
>>> y
1
>>> if x < 0:
...   x = -1 * x
...
>>> y = y + 1 # Diese Zeile ist NICHT abhängig von x < 0
>>> x
4
>>> y
2

Dies gilt insbesondere, wenn die bedingten Anweisungen ineinander geschachtelt sind – wenn also die Alternativen selbst auch wieder bedingte Anweisungen sind. Als Beispiel einer geschachtelten bedingten Anweisung betrachten wir das folgende Programm xor.py, das das Ergebnis der Exklusiv-Oder-Verknüpfung zweier Variablen ausgibt.

x = True
y = False
if x:
  if y:
    z = False
  else:
    z = True
else:
  if y:
    z = True
  else:
    z = False
print(str(x) + " xor " + str(y) + " = " + str(z))

Hier werden die logischen Ausdrücke x und y als Bedingungen für bedingte Anweisungen verwendet, wobei die zweite im so genannten “then”-Zweig der ersten und die dritte im so genannten “else”-Zweig der ersten steht. Bei der Ausführung dieses Programms wird das Ergebnis von True xor False ausgegeben.

$ python xor.py
True xor False = True