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Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

6.1.1

if

,

elif

, and

else

statements

The

if

,

elif

, and

else

statements are used to define conditionals in Python. We

illustrate their use with a few examples.

if

-

elif

-

else

example

Suppose we want to know if the solutions to the quadratic equation

ax

2

+

bx

+

c

= 0

are real, imaginary, or complex for a given set of coefficients

a

,

b

, and

c

. Of course, the

answer to that question depends on the value of the discriminant

d

=

b

2

−

4

ac

. The

solutions are real if

d

≥

0

, imaginary if

b

= 0

and

d <

0

, and complex if

b

6

= 0

and

d <

0

. The program below implements the above logic in a Python program.

1

a

=

float

(

raw_input

(

"What is the coefficients a? "

))

2

b

=

float

(

raw_input

(

"What is the coefficients b? "

))

3

c

=

float

(

raw_input

(

"What is the coefficients c? "

))

4

5

d

=

b

*

b

-

4.

*

a

*

c

6

7

if

d

>=

0.0

:

8

print

(

"Solutions are real"

)

# block 1

9

elif

b

==

0.0

:

10

print

(

"Solutions are imaginary"

)

# block 2

11

else

:

12

print

(

"Solutions are complex"

)

# block 3

13

14

print

(

"Finished!"

)

After getting the inputs of from the user, the program evaluates the discriminant

d

. The

code

d >= 0.0

has a boolean truth value of either

True

or

False

depending on

whether or not

d

≥

0

. You can check this out in the interactive IPython shell by typ-

ing the following set of commands

In [2]:

d

=

5

In [3]:

d

>=

2

Out[3]:

True

In [4]:

d

>=

7

Out[4]:

False

100

Chapter 6. Conditionals and Loops

Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

Therefore, the

if

statement in line 7 is simply testing to see if the statement

d >= 0.0

if

True

or

False

. If the statement is

True

, Python executes the indented block of

statements following the

if

statement. In this case, there is only one line in indented

block. Once it executes this statement, Python skips past the

elif

and

else

blocks and

executes the

print("Finished!")

statement.

If the

if

statement in line 7 is

False

, Python skips the indented block directly be-

low the

if

statement and executes the

elif

statement. If the condition

b == 0.0

is

True

, it executes the indented block immediately below the

elif

statement and

then skips the

else

statement and the indented block below it. It then executes the

print("Finished!")

statement.

Finally, if the

elif

statement is

False

, Python skips to the

else

statement and exe-

cutes the block immediately below the

else

statement. Once finished with that indented

block, it then executes the

print("Finished!")

statement.

As you can see, each time a

False

result is obtained in an

if

or

elif

statement, Python

skips the indented code block associated with that statement and drops down to the next
conditional statement, that is, the next

elif

or

else

. A flowchart of the if-elif-else code

is shown below.

False

False

True

True

d≥0?

b=0?

block 1

block 2

block 3

if

elif

else

start

finish

Figure 6.1: Flowchart for

if

-

elif

-

else

code.

At the outset of this problem we stated that the solutions to the quadratic equation are
imaginary only if

b

= 0

and

d <

0

. In the

elif b == 0.0

statement on line 9,

6.1. Conditionals

101

Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

however, we only check to see if

b

= 0

. The reason that we don’t have to check if

d <

0

is that the

elif

statement is executed only if the condition

if d >= 0.0

on line 7

is

False

. Similarly, we don’t have to check if if

b

= 0

and

d <

0

for the final

else

statement because this part of the

if

,

elif

, and

else

block will only be executed if

the preceding

if

and

elif

statements are

False

. This illustrates a key feature of the

if

,

elif

, and

else

statements: these statements are executed sequentially until one of

the

if

or

elif

statements is found to be

True

. Therefore, Python reaches an

elif

or

else

statement only if all the preceding

if

and

elif

statements are

False

.

The

if

-

elif

-

else

logical structure can accomodate as many

elif

blocks as desired.

This allows you to set up logic with more than the three possible outcomes illustrated in
the example above. When designing the logical structure you should keep in mind that
once Python finds a true condition, it skips all subsequent

elif

and

else

statements in

a given

if

,

elif

, and

else

block, irrespective of their truth values.

if

-

else

example

You will often run into situations where you simply want the program to execute one of
two possible blocks based on the outcome of an

if

statement. In this case, the

elif

block is omitted and you simply use an

if

-

else

structure. The following program test-

ing whether an integer is even or odd provides a simple example.

a = int(raw_input("Please input an integer: "))

if a%2 == 0:

print("{0:0d} is an even number.".format(a))

else:

print("{0:0d} is an odd number.".format(a))

The flowchart below shows the logical structure of an

if

-

else

structure.

if

example

The simplest logical structure you can make is a simple

if

statement, which executes a

block of code if some condition is met but otherwise does nothing. The program below,
which takes the absolute value of a number, provides a simple example of such a case.

a = eval(raw_input("Please input a number: "))

if a < 0:

a = -a

print("The absolute value is {0}".format(a))

102

Chapter 6. Conditionals and Loops

Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

False

True

d≥0?

block 1

block 2

if

else

start

finish

Figure 6.2: Flowchart for

if

-

else

code.

When the block of code in an

if

or

elif

statement is only one line long, you can write

it on the same line as the

if

or

elif

statement. For example, the above code can be

written as follows.

a = eval(raw_input("Please input a number: "))

if a < 0: a = -a

print("The absolute value is {0}".format(a))

This works exactly as the preceding code. Note, however, that if the block of code asso-
ciated with an

if

or

elif

statement is more than one line long, the entire block of code

should be written as indented text below the

if

or

elif

statement.

The flowchart below shows the logical structure of a simple

if

structure.

False

True

d≥0?

block 1

if

start

finish

Figure 6.3: Flowchart for

if

code.

6.1. Conditionals

103

Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

6.1.2 Logical operators

It is important to understand that “

==

” in Python is not the same as “

=

”. The operator “

=

”

is the assignment operator:

d = 5

assigns the value of 5 to the valiable

d

. On the other

hand “

==

” is the

logical equals operator

and

d == 5

is a

logical truth statement

. It tells

Python to check to see if

d

is equal to

5

or not, and assigns a value of

True

or

False

to the statement

d == 5

depending on whether or not

d

is equal to

5

. The table below

summarizes the various logical operators available in Python.

operator

function

<

less than

<=

less than or equal to

>

greater than

>=

greater than or equal to

==

equal

!=

not equal

and

both must be true

or

one or both must be true

not

reverses the truth value

Logical operators in Python

The table above list three logical operators,

and

,

or

, and

not

, that we haven’t encoun-

tered before. There are useful for combining different logical conditions. For example,
suppose you want to check if

a >

2

and

b <

10

simultaneously. To do so, you would

write

a>2 and b<10

. The code below illustrates the use of the logical operators

and

,

or

, and

not

.

In [5]:

a

=

5

In [6]:

b

=

10

In [7]:

a

!=

5

# a is not equal to 5

Out[7]:

False

In [8]:

a

>

2

and

b

<

20

Out[8]:

True

In [9]:

a

>

2

and

b

>

10

Out[9]:

False

In [10]:

a

>

2

or

b

>

10

Out[10]:

True

104

Chapter 6. Conditionals and Loops