条件与递归
本章的主要主题是 if 语句，它根据程序的状态执行不同的代码。通过 if 语句，我们将能够探索计算中最强大的思想之一——递归（recursion）。
但我们将从三个新特性开始：取模运算符、布尔表达式和逻辑运算符。
整数除法和取模
回想一下，整数除法运算符 / 将两个数相除并向下取整。例如，假设一部电影的播放时间是 105 分钟。你可能想知道这是几小时。整数除法返回整数小时数：
let minutes = 105
let hours = minutes / 60
print(hours) // 输出: 1要得到余数，你可以减去一小时的分钟数。或者你可以使用取模运算符（modulus operator）%，它将两个数相除并返回余数：
let remainder = minutes % 60
print(remainder) // 输出: 45工作原理
我们用 /（Auto 中的整数除法）将 105 分钟除以 60，得到 1 小时。取模运算符 % 给出余数 45。我们还演示了提取最右边的数字（123 % 10 是 3，123 % 100 是 23）、时钟算术（上午 11 点 + 3 小时循环到下午 2 点）以及整除检查（15 能被 3 整除但不能被 4 整除）。
Python 程序员注意：
Auto 使用
/进行整数除法（当两个操作数都是整数时）。a2p转译器会自动将其转换为 Python 的//运算符。Auto 的%运算符与 Python 的用法相同。
布尔表达式
布尔表达式（boolean expression）是一个值为真或假的表达式。例如，以下表达式使用等于运算符 ==，它比较两个值，如果相等则产生 true，否则产生 false：
5 == 5 // true
5 == 7 // falsetrue 和 false 是属于 bool 类型的特殊值；它们不是字符串。
一个常见的错误是使用单个等号（=）而不是双等号（==）。记住 = 给变量赋值，而 == 比较两个值。
== 运算符是关系运算符（relational operator）之一；其他的关系运算符有：
| 运算符 | 含义 |
|---|---|
!= | 不等于 |
> | 大于 |
< | 小于 |
>= | 大于或等于 |
<= | 小于或等于 |
Python 程序员注意：
Auto 使用
true和false（小写）。a2p转译器会自动将它们转换为 Python 的True和False。
逻辑运算符
要将布尔值组合成表达式，我们可以使用逻辑运算符（logical operator）。在 Auto 中，它们是 &&（与）、||（或）和 !（非）。
工作原理
我们对 x 和 y 测试了所有六个关系运算符。然后我们用逻辑运算符组合条件：&& 要求两个条件都为真，|| 要求至少一个为真，! 取反一个布尔值。最后几个例子展示了实际应用：检查入场资格（年龄 >= 18 且有票）以及是否应该出门（不下雨）。
Python 程序员注意：
Auto 使用
&&代替 Python 的and，||代替or，!代替not。a2p转译器会自动进行转换。
if 语句
为了编写有用的程序，我们几乎总是需要检查条件并相应地改变程序的行为。条件语句（conditional statement）给了我们这种能力。最简单的形式是 if 语句：
if x > 0 {
print("x is positive")
}if 后面的布尔表达式称为条件（condition）。如果它为真，则执行块中的语句。如果不是，则不执行。
链式条件
有时有超过两种可能性，我们需要超过两个分支。表达这种计算的一种方式是链式条件（chained conditional），它使用 else if：
if x < y {
print("x is less than y")
} else if x > y {
print("x is greater than y")
} else {
print("x and y are equal")
}else if 子句的数量没有限制。如果有 else 子句，它必须在最后，但也可以没有。每个条件按顺序检查。如果第一个为假，则检查下一个，以此类推。如果其中有一个为真，则运行相应的分支，if 语句结束。即使有多个条件为真，也只有第一个为真的分支会运行。
Python 程序员注意：
Auto 使用
else if代替 Python 的elif。a2p转译器会自动将else if转换为elif。
嵌套条件
一个条件也可以嵌套在另一个条件中。我们可以这样写比较的例子：
if x == y {
print("x and y are equal")
} else {
if x < y {
print("x is less than y")
} else {
print("x is greater than y")
}
}外层 if 语句包含两个分支。第一个分支包含一个简单语句。第二个分支包含另一个 if 语句。虽然缩进使结构很明显，但嵌套条件（nested conditional）可能难以阅读。一般来说，你应该尽可能避免使用它们。
逻辑运算符通常提供一种简化嵌套条件语句的方法。例如，这个嵌套条件：
if 0 < x {
if x < 10 {
print("x is a positive single-digit number.")
}
}可以简化为：
if 0 < x && x < 10 {
print("x is a positive single-digit number.")
}if / else if / else
工作原理
classify_number 使用三路 if/else if/else 将数字分类为正数、负数或零。classify_even_odd 使用取模运算符检查数字是偶数还是奇数。classify_temperature 演示了一个更长的 else if 链，有四个分支，检查从热到冷的温度范围。compare 使用链式条件比较两个数字。
注意 classify_temperature 的工作方式：条件按顺序检查，所以先检查 temp >= 30。如果 temp 是 25，第一个条件为假，所以检查下一个（temp >= 20）并发现为真——剩余的分支被跳过。
递归
函数调用自身是合法的。这为什么是好事可能不太明显，但它结果是程序能做的最神奇的事情之一。下面是一个例子：
工作原理
countdown 检查 n 是否小于或等于 0。如果是，它打印 "Blastoff!"——这称为基本情况（base case）。否则，它打印 n 然后用 n - 1 调用自身。
当我们调用 countdown(3) 时，执行从 n=3 开始。因为 n > 0，它显示 3 并调用 countdown(2)：
countdown的执行从n=2开始。因为n > 0，它显示2并调用countdown(1)：
countdown的执行从n=1开始。因为n > 0，它显示1并调用countdown(0)：
countdown的执行从n=0开始。因为n <= 0，它显示 "Blastoff!" 并返回。得到
n=1的countdown返回。得到
n=2的countdown返回。
得到 n=3 的 countdown 返回。
print_n 的工作方式类似：如果 n > 0，它打印字符串并用 n - 1 调用自身。如果 n 是 0，条件为假，函数什么也不做——这就是基本情况。
调用自身的函数是递归的（recursive）。对于像这样的简单例子，使用 for 循环可能更容易。但我们稍后会看到一些用 for 循环很难写但用递归很容易写的例子，所以早点开始学习是好的。
无限递归
如果递归永远不达到基本情况，它就会一直进行递归调用，程序永远不会终止。这被称为无限递归（infinite recursion），通常不是一个好主意。下面是一个最小的无限递归函数：
fn recurse() {
recurse()
}每次调用 recurse 时，它调用自身，创建另一个帧。同时存在于栈上的帧数是有限制的。如果程序超过这个限制，就会导致运行时错误。
如果你不小心遇到了无限递归，检查你的函数，确认是否存在一个不进行递归调用的基本情况。如果有基本情况，检查是否保证能达到它。
键盘输入
到目前为止我们编写的程序不接受用户输入。它们每次都做同样的事情。
Auto 提供了一个名为 input 的内置函数，它会暂停程序并等待用户输入。当用户按下回车键时，程序恢复执行，input 返回用户输入的内容作为字符串。
let text = input()
print("You typed: $text")在获取用户输入之前，你可能想显示一个提示，告诉用户该输入什么。input 可以接受一个提示作为参数：
let name = input("What is your name?\n")
print("Hello, $name!")如果你期望用户输入一个整数，可以使用 int 函数来转换返回值：
let speed = int(input("Enter speed: "))
print("Speed is $speed")但如果用户输入的不是整数，你会得到一个运行时错误。我们稍后会看到如何处理这种错误。
递归函数的栈图
以下是调用 countdown 且 n = 3 时创建的帧的栈图：
+------------------+
| countdown |
| n -> 3 |
+------------------+
| countdown |
| n -> 2 |
+------------------+
| countdown |
| n -> 1 |
+------------------+
| countdown |
| n -> 0 |
+------------------+四个 countdown 帧对参数 n 有不同的值。栈的底部，n=0 的位置，称为基本情况。它不进行递归调用，所以下面没有更多的帧。
调试
当发生语法或运行时错误时，错误消息包含大量信息，但可能令人不知所措。最有用的部分通常是：
- 错误是什么类型，以及
- 错误发生在哪里。
语法错误通常很容易找到，但有一些陷阱。与空格和制表符相关的错误可能很棘手，因为它们是不可见的，而且我们习惯于忽略它们。
错误消息指示了发现问题的地方，但实际错误可能在代码的更前面。运行时错误也是如此。
一般来说，你应该花时间仔细阅读错误消息，但不要假设它们说的每件事都是正确的。
术语表
递归 (recursion): 调用当前正在执行的函数的过程。
取模运算符 (modulus operator): 运算符 %，用于整数，返回一个数除以另一个数的余数。
布尔表达式 (boolean expression): 值为 true 或 false 的表达式。
关系运算符 (relational operator): 比较其操作数的运算符之一：==、!=、>、<、>= 和 <=。
逻辑运算符 (logical operator): 组合布尔表达式的运算符之一，包括 &&（与）、||（或）和 !（非）。
条件语句 (conditional statement): 根据某些条件控制执行流的语句。
条件 (condition): 条件语句中确定哪个分支运行的布尔表达式。
块 (block): 用 {} 包围的一个或多个语句，表示它们是另一个语句的一部分。
分支 (branch): 条件语句中备选的语句序列之一。
链式条件 (chained conditional): 使用 else if 的一系列备选分支的条件语句。
嵌套条件 (nested conditional): 出现在另一个条件语句的某个分支中的条件语句。
递归的 (recursive): 调用自身的函数是递归的。
基本情况 (base case): 递归函数中不进行递归调用的条件分支。
无限递归 (infinite recursion): 没有基本情况或永远达不到基本情况的递归。最终，无限递归会导致运行时错误。
换行符 (newline): 在字符串的两部分之间创建换行的字符。
练习
练习
使用整数除法和取模运算符编写一个函数，接受秒数并打印小时、分钟和秒。例如，print_time(3661) 应该显示 1 hour, 1 minute, 1 second。
练习
如果你有三根木棍，你可能能够也可能无法将它们排列成三角形。对于任意三个长度，有一个测试可以判断是否能形成三角形：
如果三个长度中有一个大于其他两个之和，那么你不能形成三角形。否则，可以。
编写一个名为 is_triangle 的函数，接受三个整数作为参数，根据给定的长度是否能组成三角形来打印 "Yes" 或 "No"。提示：使用链式条件。
用以下情况测试你的函数：
is_triangle(4, 5, 6) // 应该是 Yes
is_triangle(1, 2, 3) // 应该是 Yes（退化的）
is_triangle(6, 2, 3) // 应该是 No
is_triangle(1, 1, 12) // 应该是 No练习
以下程序的输出是什么？画一个栈图，显示程序打印结果时的状态。
fn recurse(n: int, s: int) {
if n == 0 {
print(s)
} else {
recurse(n - 1, n + s)
}
}
fn main() {
recurse(3, 0)
}练习
编写一个名为 fibonacci 的递归函数，接受一个整数 n 并返回第 n 个斐波那契数。斐波那契数列定义为：fib(0) = 0，fib(1) = 1，对于 n > 1，fib(n) = fib(n-1) + fib(n-2)。打印前 10 个斐波那契数。
提示：你需要一个返回值的函数，我们将在下一章介绍。目前，你可以使用 print 来显示每个值。