高健：If-else，真的很Low吗?

因此，我认为有必要好好的做一次详细的讲解和性能测试，看看在多种写法里，哪种写法最好，哪种写法最糟糕。

面对多条件判断，通常会有五种写法。

1. 多if 语句
2. if-elif语句
3. 优化版本多if语句
4. 表驱动
5. Match case

这五种写法，都能实现其功能。但是一般的开发，很难说出来各种写法的优缺点，无法在实际开发中灵活运用。

因此，我特地把这五种写法都写出来，每种执行1000万次，

主要从可读性和执行时间两个维度，进行评价。

1.多if语句写法

1. 使用多个if语句会降低程序性能，即使条件不成立，也需要执行每个if语句，导致效率低下。此外，程序员容易遗漏某些条件，如在写这段代码时，我就未检查大于100或小于0的情况。
2. 多个if语句会导致代码逻辑混乱，难以理解。很容易出现一个表达式满足多个条件语句的情况。
3. 在互斥条件下，多个if语句的性能较差，因为每个条件都需要进行评估。
4. 因此，不推荐使用多个if语句，因为它们不仅可读性差，而且执行时间较长。

2.If-elif语句

为了解决互斥条件问题，就引入了if-elif语句。

if-elif语句的性能表现优异，因为它只会执行第一个满足条件的分支，从而避免了多个if语句带来的冗余判断，大大提升了程序的执行速度。同时，也降低了程序员的认知负担，避免因为疏忽导致bug的出现。

在Python中，当遇到大量条件或对性能敏感，那么使用if-elif语句是一个较好的实践。

在可读性上和性能上，if-elif的表现都很不错，可以满足绝大多数使用场景。

3.优化版本多if语句

前面说到多if语句的问题，从性能上，我们可以对其进行优化，每个判断条件后，都加个return语句，使其在满足一个条件时，就退出函数。

在改进之后，因为及时return，看起来很像Switch-case break，其性能也超过了前两种写法，不过该写法的可读性依旧不如if-elif。如果习惯用多if语句，可以及时return的方法进行优化。

4.表驱动

当if语句过多时，考虑使用表驱动进行优化。

表驱动通常更快，更简洁，因为表的查找可以在常数时间内完成，而if-else语句需要逐个评估每个条件，直到找到为真的条件。

因此，在经典书籍中，通常建议使用表驱动来优化if-else。

表驱动不仅可以消除大量if-else语句，在复杂情况下性能更优，而且通过将数据和逻辑分离，可以更容易地修改代码，而不必修改代码本身，从而使代码更具可扩展性。

选择表驱动还是if-else语句，这取决于代码的性能、可读性、可维护性之间的权衡。

在实际开发中，需要根据实际情况灵活应用。表驱动在分段函数的情况下性能最差。对于简单条件，使用if-else语句可能更简单并具有更高的可读性。此外，创建和维护表可能需要额外的开销，在某些情况下可能不值得性能提升。

5. Match case

以前，在Python里是没有“Switch case”语法。Python 在 3.10版本后 , “Switch case” 千呼万唤始出来。

按照语法来说，严格点说，应该是Match case，和其他静态语言不一样的是，Python保留了一贯简洁的风格，Match case里默认标识break，如果不习惯，可以增加return进行标识和优化。

可以看到，在Match case里，仍需要做判断，性能接近if elif, 但是可读性，远远不如if elif。当然，如果你是Match case 爱好者，当我没说；如果和你交接的同事不是Match case爱好者，TA 大概率会疯狂吐槽你。

在开发中，通常不会用Switch case，除了可读性差。还因为在实际业务中，条件语句通常较为复杂，不仅仅涉及简单的等于或不等于关系，还包括范围判断和多重逻辑判断等。此时，if else 语句更为灵活，通过多个 if else 语句可以实现更加复杂的条件判断。

相比之下，switch case 语句仅能对单个变量进行等值比较，无法处理复杂的条件判断。此外，if else 语句代码的可读性更强，易于理解和维护。因此，if else 语句通常被视为更优的选择。

二、运行结果测试

我写了两版本，第一版是用Python写的，跑了一千万次，执行速度，优化版的多if语句执行最快，传统的if elif语句紧随其后。而表驱动法，在执行用时最长。

在Python里跑一亿次，可以更清晰的看到优化的if语句和传统if-elif语句执行速度的优势。

第二版，相同的逻辑，我写了C#版，这也体现出编译性语言的优势，比Python这种解释性语言快多了。

在C#里，跑一亿次，执行速度最快的是依旧是优化版的多if语句，传统的if else 和Switch case紧随其后，最慢的依旧是表驱动。这个性能差距，就太大了。

当上到两亿次的时，性能差距会更明显。

可以看到，无论是在Python里还是在C#里，在遇到逻辑相对简单的代码时，传统的If……else要远胜过表驱动法。

可读性和维护性，请问在这个业务场景下，if-else if的可读性，真的要比表驱动法的可读性差吗？if...else if的可维护性真的不如表驱动吗？

想学好编程，一定要动手去验证。

三、C#逻辑代码：

1.多If语句

2.if-else语句

3.多if语句优化版

4.表驱动

5. Switch Case

四、为什么C#会比Python快这么多？

这里再单独解释一下，用Python是因为写的快，用C#是因为程序跑起来快。

C#之所以快，有以下几个原因：

1. 编译性语言vs 解释性语言：C# 是一种编译语言，它在运行之前会被翻译成机器码，这使得执行速度更快。而Python 是一种解释语言，它会逐行解释和执行代码，因此程序执行时间会更慢。
   
2. 静态类型 vs 动态类型：C# 是一种静态类型语言，变量的数据类型在编译时已经确定，这使得内存分配更有效率，执行更快。而 Python 是一种动态类型语言，变量的数据类型在运行时才能确定，因此可能导致更慢的执行时间和效率较低的内存分配。
   
3. JIT 优化：C# 使用 Just-In-Time（JIT）编译器在运行时优化代码，这使得执行更有效率、更快速。Python 也有 JIT 优化，例如 PyPy，但它不像 C# 的 JIT 编译器那样被广泛使用。
   
4. 低层编程结构：C# 提供了指针和内存管理等低层编程结构，这使得程序的性能可以更加精细地控制。相比之下，Python 没有这些低层结构，因此执行的更慢。
   

综上几个原因，使得Python在实际开发中，占比相对不高。

五、语法和语言的取舍

新工具的出现，很大程度上，在于弥补旧工具的缺陷以及应对新的业务场景。

语法和语言一样，没有最好的，只有最合适的，根据业务进行权衡和取舍。

初学编程时：

看山是山，看水是水

上手编程一段时间：

看山不是山，看水不是水

踩过编程里大大小小的坑以后：

看山还是山，看水还是水。

六、表驱动最佳实践

放到这道题，表驱动也有优化空间。

第一，可以通过把Map放到方法外边。

第二，通过除法，取出成绩高位，通过该方法查表。把在区间取值，转换根据值取值。

优化过后，该表驱动的速度，要远远优于未优化的表驱动方法，但还是落后于传统的if-else方法。

七、通过数组下标进行取值

通过观察，可以看到，在表驱动里，通过key取value，比如用3，代表挂科，用6代表及格，用10代表满分。

这种方法，在表驱动里最为通用。但在本例里，既然用数字做key，这个key可以用数组的索引来表示，因此可以进一步优化其结构，用List代替Map。