建立 2026-11-12 更新 2026-11-12 SL HL

B2.3 程式結構：選擇、迴圈與函式

程式結構（Programming constructs）是組成所有程式的三種基本控制流程：循序（sequence）、選擇（selection）與重複（iteration），再加上用來組織程式的函式（function）與例外處理。掌握這些結構，就能寫出 Paper 2 要求的任何演算法。

如何用選擇結構做判斷？

選擇（selection）依條件決定執行哪段程式。

PythonJava

score = int(input("分數："))
if score >= 7:
    grade = "優秀"
elif score >= 4:
    grade = "及格"
else:
    grade = "不及格"
print(grade)

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int score = sc.nextInt();
String grade;
if (score >= 7) {
    grade = "優秀";
} else if (score >= 4) {
    grade = "及格";
} else {
    grade = "不及格";
}
System.out.println(grade);

條件的順序很重要：先檢查 score >= 4 的話，7 分也會被判為「及格」。

迴圈有哪幾種？

迴圈	使用時機	例子
計數迴圈（count-controlled）	事先知道次數	Python `for i in range(10)`；Java `for (int i = 0; i < 10; i++)`
條件迴圈，前測（pre-condition）	次數未知，先檢查條件，可能一次都不執行	`while`
條件迴圈，後測（post-condition）	至少執行一次再檢查條件	Java `do { } while (...)`；Python 用 `while True` + `break`

PythonJava

# 計數迴圈：1 到 10 的總和
total = 0
for i in range(1, 11):
    total += i

# 條件迴圈：一直輸入直到密碼正確
password = ""
while password != "ib2027":
    password = input("密碼：")

int total = 0;
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    total += i;
}

String password;
do {
    password = sc.nextLine();
} while (!password.equals("ib2027"));

巢狀迴圈

迴圈裡面還有迴圈，常用於二維陣列或產生組合。外層每執行一次，內層就完整執行一輪。

for row in range(1, 4):
    for col in range(1, 4):
        print(row * col, end="\t")
    print()

為什麼要寫函式？

函式（function，Java 中稱為方法 method）把一段可重複使用的程式包起來，好處是：

模組化：每個函式只做一件事，程式更容易閱讀與測試。
重複使用：寫一次，多處呼叫。
抽象化：呼叫者只需要知道輸入與輸出，不必知道內部細節。

PythonJava

def average(numbers):
    """回傳串列的平均值；空串列回傳 0。"""
    if len(numbers) == 0:
        return 0
    return sum(numbers) / len(numbers)

print(average([5, 6, 7]))   # 6.0

public static double average(int[] numbers) {
    if (numbers.length == 0) {
        return 0;
    }
    int sum = 0;
    for (int n : numbers) {
        sum += n;
    }
    return (double) sum / numbers.length;
}

參數、回傳值與變數範圍

參數（parameter）：函式定義中的變數；引數（argument）：呼叫時傳入的實際值。
回傳值（return value）：函式計算後交回給呼叫者的結果。沒有回傳值的函式在 Java 中標為 void。
區域變數（local variable）：只在函式內有效，函式結束就消失。全域變數（global variable）：整個程式都能存取，但容易被意外修改，應盡量少用。

如何處理例外？

例外處理（exception handling）讓程式遇到執行期錯誤時不會直接崩潰，而是用預先寫好的方式處理。

PythonJava

try:
    age = int(input("年齡："))
    ratio = 100 / age
except ValueError:
    print("請輸入數字")
except ZeroDivisionError:
    print("年齡不能是 0")
else:
    print(ratio)
finally:
    print("結束")

try {
    int age = Integer.parseInt(sc.nextLine());
    int ratio = 100 / age;
    System.out.println(ratio);
} catch (NumberFormatException e) {
    System.out.println("請輸入數字");
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("年齡不能是 0");
} finally {
    System.out.println("結束");
}

練習題

練習 1：選擇結構

寫一個函式 ticket_price(age)：12 歲以下 100 元、65 歲以上 120 元、其他 250 元。

參考答案

def ticket_price(age):
    if age < 12:
        return 100
    elif age >= 65:
        return 120
    else:
        return 250

練習 2：迴圈選擇

下列情境各適合哪種迴圈：(a) 印出 1 到 100；(b) 讀取感測器數值直到溫度超過 80 度；(c) 顯示選單並讀取選項，至少要顯示一次。

參考答案

(a) 計數迴圈 for；(b) 前測條件迴圈 while；(c) 後測條件迴圈（Java do...while，Python while True 搭配 break）。

練習 3：巢狀迴圈

寫程式印出以下圖形（n = 4）：

*
**
***
****

參考答案

n = 4
for i in range(1, n + 1):
    line = ""
    for j in range(i):
        line += "*"
    print(line)

練習 4：找出邏輯錯誤

以下函式要找出串列中的最小值，但結果有時不對。找出錯誤並修正。

def find_min(nums):
    smallest = 0
    for n in nums:
        if n < smallest:
            smallest = n
    return smallest

參考答案

smallest 初始值設為 0，若所有數字都大於 0（例如 [5, 3, 8]），會錯誤回傳 0。應改為 smallest = nums[0]。

練習 5：例外處理

修改練習 1，讓使用者從鍵盤輸入年齡；輸入非數字或負數時，要求重新輸入。

參考答案

while True:
    try:
        age = int(input("年齡："))
        if age < 0:
            print("年齡不能是負數")
            continue
        break
    except ValueError:
        print("請輸入整數")

print(ticket_price(age))

B2.3 程式結構：選擇、迴圈與函式

如何用選擇結構做判斷？

迴圈有哪幾種？

巢狀迴圈

為什麼要寫函式？

參數、回傳值與變數範圍

如何處理例外？

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