如何在 Python 中检查数字是否在范围内

简介

在这个实验中，你将学习如何在 Python 中检查一个数字是否在特定范围内。本实验重点在于定义数字范围，并使用比较运算符来判断给定数字是否在定义的区间内。

你将创建一个名为 ranges.py 的 Python 脚本，以探索这些概念。该脚本将展示如何定义一个数字，然后使用比较运算符（例如 <=）来检查该数字是否在指定范围内，比如 10 到 100。通过修改数字并运行脚本，你将观察到输出如何根据数字是在定义范围内还是范围外而变化。

Skills Graph

定义数字范围

在这一步中，你将学习如何在 Python 中定义数字范围。当你需要检查一个数字是否在特定区间内时，数字范围非常有用。Python 提供了多种定义和使用数字范围的方法，包括使用比较运算符和 range() 函数。

首先，让我们使用 VS Code 编辑器在 ~/project 目录下创建一个名为 ranges.py 的 Python 脚本。

#!/usr/bin/env python3

## 定义一个变量
number = 50

## 使用比较运算符检查数字是否在范围内
if 10 <= number <= 100:
    print(f"{number} is within the range of 10 to 100")
else:
    print(f"{number} is outside the range of 10 to 100")

在这个脚本中：

• 我们定义了一个变量 number，并将其赋值为 50。
• 我们使用比较运算符 (<=) 来检查 number 是否在 10 到 100 的范围内。
• 如果条件为真，我们打印一条消息，表明该数字在范围内。否则，我们打印一条消息，表明该数字在范围外。

现在，让我们运行这个脚本：

python ~/project/ranges.py

你应该会看到以下输出：

50 is within the range of 10 to 100

让我们修改脚本以检查另一个数字。将 number 变量的值改为 5，然后再次运行脚本。

#!/usr/bin/env python3

## 定义一个变量
number = 5

## 使用比较运算符检查数字是否在范围内
if 10 <= number <= 100:
    print(f"{number} is within the range of 10 to 100")
else:
    print(f"{number} is outside the range of 10 to 100")

运行脚本：

python ~/project/ranges.py

你应该会看到以下输出：

5 is outside the range of 10 to 100

这展示了如何在 Python 中使用比较运算符来定义和检查数字范围。

使用比较运算符

在这一步中，你将加深对 Python 中比较运算符的理解，以及如何使用它们来定义更复杂的数字范围。比较运算符允许你创建用于检查值之间关系的条件。

让我们继续使用 ~/project 目录下的 ranges.py 文件。我们将修改脚本，使其包含更多的比较运算符。

#!/usr/bin/env python3

## 定义一个变量
number = 50

## 检查数字是否大于或等于 20 且小于 80
if number >= 20 and number < 80:
    print(f"{number} is greater than or equal to 20 and less than 80")
else:
    print(f"{number} is not greater than or equal to 20 and less than 80")

## 检查数字是否等于 50 或等于 100
if number == 50 or number == 100:
    print(f"{number} is either 50 or 100")
else:
    print(f"{number} is not 50 or 100")

在这个脚本中：

• 我们使用 >=（大于或等于）和 <（小于）运算符来检查 number 是否在特定范围内。
• 我们使用 and 运算符来组合两个条件，只有当两个条件都为真时，整个条件才为真。
• 我们使用 ==（等于）运算符来检查 number 是否等于特定值。
• 我们使用 or 运算符来组合两个条件，只要其中一个条件为真，整个条件就为真。

现在，让我们运行脚本：

python ~/project/ranges.py

你应该会看到以下输出：

50 is greater than or equal to 20 and less than 80
50 is either 50 or 100

让我们再次修改脚本，将 number 的值改为 100，并观察输出。

#!/usr/bin/env python3

## 定义一个变量
number = 100

## 检查数字是否大于或等于 20 且小于 80
if number >= 20 and number < 80:
    print(f"{number} is greater than or equal to 20 and less than 80")
else:
    print(f"{number} is not greater than or equal to 20 and less than 80")

## 检查数字是否等于 50 或等于 100
if number == 50 or number == 100:
    print(f"{number} is either 50 or 100")
else:
    print(f"{number} is not 50 or 100")

运行脚本：

python ~/project/ranges.py

你应该会看到以下输出：

100 is not greater than or equal to 20 and less than 80
100 is either 50 or 100

这展示了如何使用比较运算符和逻辑运算符（and、or）在 Python 中为数字范围定义更复杂的条件。

使用 range() 检查整数范围

在这一步中，你将学习如何使用 Python 中的 range() 函数生成一个数字序列，并检查一个整数是否在该范围内。当你需要遍历一个数字序列或创建一个特定区间内的整数列表时，range() 函数特别有用。

让我们使用 VS Code 编辑器在 ~/project 目录下创建一个名为 range_check.py 的新 Python 脚本。

#!/usr/bin/env python3

## 定义一个变量
number = 25

## 检查数字是否在 1 到 50（不包含 50）的范围内
if number in range(1, 50):
    print(f"{number} is within the range of 1 to 49")
else:
    print(f"{number} is outside the range of 1 to 49")

## 检查数字是否在 0 到 100 之间，步长为 5
if number in range(0, 101, 5):
    print(f"{number} is within the range of 0 to 100 with a step of 5")
else:
    print(f"{number} is outside the range of 0 to 100 with a step of 5")

在这个脚本中：

• 我们定义了一个变量 number，并将其赋值为 25。
• 我们使用 range(1, 50) 函数生成一个从 1 到（但不包括）50 的数字序列。
• 我们使用 in 运算符来检查 number 是否存在于生成的序列中。
• 我们使用 range(0, 101, 5) 函数生成一个从 0 到（但不包括）101 的数字序列，步长为 5（即 0、5、10、15、...、100）。

现在，让我们运行脚本：

python ~/project/range_check.py

你应该会看到以下输出：

25 is within the range of 1 to 49
25 is within the range of 0 to 100 with a step of 5

让我们修改脚本，将 number 的值改为 7，并观察输出。

#!/usr/bin/env python3

## 定义一个变量
number = 7

## 检查数字是否在 1 到 50（不包含 50）的范围内
if number in range(1, 50):
    print(f"{number} is within the range of 1 to 49")
else:
    print(f"{number} is outside the range of 1 to 49")

## 检查数字是否在 0 到 100 之间，步长为 5
if number in range(0, 101, 5):
    print(f"{number} is within the range of 0 to 100 with a step of 5")
else:
    print(f"{number} is outside the range of 0 to 100 with a step of 5")

运行脚本：

python ~/project/range_check.py

你应该会看到以下输出：

7 is within the range of 1 to 49
7 is outside the range of 0 to 100 with a step of 5

这展示了如何使用 range() 函数和 in 运算符来检查一个整数是否在 Python 中的特定范围内。

总结

在本次实验中，你学习了如何在 Python 中定义数字范围，并检查一个数字是否在特定区间内。第一步是创建一个名为 ranges.py 的 Python 脚本，并使用比较运算符（<=）来判断给定的数字是否在 10 到 100 的范围内。

本次实验展示了如何修改脚本以测试不同的数字，并观察相应的输出，从而确认每个数字是在定义的范围内还是范围外。这让你对在 Python 中使用比较运算符进行范围检查有了实际的理解。