從 if-else嵌套到 match-case：語法深度解析，高效的條件匹配機制
在 Python 3.10 中引入的 match-case 語句，提供了一種強大的模式匹配機制。它使得條件判斷更加富有表達力和可讀性。與傳統的 if-elif-else 鏈式判斷不同，當條件變得復雜時，后者往往顯得笨重，而 match-case 語句則提供了一種更加優雅且靈活的解決方案。
Python Match Case 語句的語法
match-case 語法基于結構化模式匹配，能夠針對數據結構（如序列、映射甚至類）進行匹配，從而提供更高的粒度和靈活性來處理各種條件。這一特性在處理不同類型的數據時，能夠更加清晰和有條理地進行管理。
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- match subject：要進行匹配的值（或變量）。
- case pattern：用于匹配 subject 的模式。
- _（通配符）：一個默認的“抓取所有”模式，類似于其他語言中 switch 語句的 default。
match-case 語句的強大之處在于它能夠匹配多種數據類型，包括常量、序列、映射和自定義類。接下來，我們將探討如何使用 match-case 來處理不同類型的數據。
常量匹配語句
匹配常量是 match-case 語句最簡單的用法之一。它檢查一個變量是否與特定的常量值匹配，并根據匹配的常量執行不同的操作。
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- 函數 greet(person) 使用 match-case 語句檢查 person 的值。
- 它會針對 "A" 和 "B" 進行特定匹配，并輸出個性化的問候語。
- 如果 person 的值不匹配任何指定的常量，通配符 _ 會匹配任意值，并輸出 “Hello, stranger!”。
使用 OR 運算符的 Match-Case 語句
match-case 語句還可以與邏輯運算符 or 搭配使用，以組合多個匹配模式。這樣可以實現更加靈活的匹配機制，可以將多個模式歸組，只要其中之一匹配即可。
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- 模式 10 | 20 | 30 使用了 or 運算符，用來匹配這三個值中的任意一個。如果 x 的值是 10、20 或 30，那么對應的 case 就會被執行。
- 如果 x 不匹配任何一個指定的值，通配符 _ 將捕獲它，并輸出“No match found”。
帶有 If 條件的 Match-Case 語句
在 case 后面添加 if 條件，可以實現更細粒度的匹配控制。這種寫法允許在匹配某個模式后，進一步添加額外的檢查條件。
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- 第一個 case 匹配值為 10，但只有在 x % 2 == 0 條件成立時才會執行，并打印特定的信息。
- 第二個 case 也匹配 10，但不帶條件，用來確保如果第一個 case 未被執行時，仍然可以輸出一個備用消息。
基于序列的 Match-Case 語句
在處理列表或元組等序列類型時，match-case 語句展現出特別強大的能力。它不僅可以匹配序列中的單個元素，還可以匹配整個序列的結構。
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- 函數 process_data(data) 會根據列表 data 的結構進行匹配。
- 第一個 case 匹配當列表恰好有兩個元素時，并將第一個元素和第二個元素分別綁定到 x 和 y。
- 第二個 case 匹配當列表恰好有三個元素時，并將它們分別綁定到 x、y 和 z。
- 如果列表不符合以上任一模式，則使用通配符 _，輸出 “Unknown data format”。
基于映射（字典）的 Match-Case 語句
映射（Mapping）是 Python 中另一種常見的數據類型，match-case 同樣可以用于匹配字典，通過檢查特定的鍵和值來實現條件判斷。
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- 函數 person(person) 會根據字典 person 的結構進行匹配。
- 第一個 case 匹配包含 "name" 和 "age" 兩個鍵的字典，并將對應的值分別綁定到變量 name 和 age。
- 第二個 case 匹配僅包含 "name" 鍵的字典。
- 如果字典結構不符合上述任一模式，則使用通配符 _ 捕獲，并輸出 “Unknown format”。
基于 Python 類的 Match-Case 語句
match-case 的一大強大特性是可以匹配類的實例。不僅可以判斷對象是否屬于某個類，還能提取對象的特定屬性，進行進一步處理。
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- 我們有一個 Shape 類和兩種形狀：Circle 和 Rectangle。
- check_shape 函數檢查傳入的形狀是否是 Circle 或 Rectangle，并打印它們的詳細信息。
- 如果形狀不是這兩者之一，則輸出“unknown shape”。
通過 match-case，Python 開發者不再需要為每個條件編寫冗長的 if-else 嵌套，邏輯判斷變得更加清晰直觀，提升了編碼效率并減少了出錯的可能性。在復雜的條件匹配場景下，match-case 是一種不可或缺的工具，值得開發者深入學習和使用。
