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二、循环语句

1、什么是循环语句

一般编程语言都有循环语句,为什么呢?

那就问一下自己,我们弄程序是为了干什么?

那肯定是为了方便我们工作,优化我们的工作效率啊。

而计算机和人类不同,计算机不怕苦也不怕累,也不需要休息,可以一直做。

你要知道,计算机最擅长就是做重复的事情。

所以这时候需要用到循环语句,循环语句允许我们执行一个语句或语句组多次。

循环语句的一般形式如下:

        ↓ ←──────────────┐
        │                │
        ↓                │
     ╱──────╲   true   ┌─────────┐
     ╲ 条件   ╲ ──────→ │ 循环代码  │ ─┘
      ╲      ╱         └─────────┘
       ╲────╱
        │ false

在 Python 提供了 for 循环和 while 循环。

这里又有一个问题了,如果我想让他运行了一百次之后停止,那该怎么做呢?

这时候需要用到一些控制循环的语句:

循环控制语句 描述
break 在语句块执行过程中终止循环,并且跳出整个循环
continue 在语句块执行过程中终止当前循环,跳出该次循环,执行下一次循环
pass pass 是空语句,是为了保持程序结构的完整性

这些控制语句是为了让我们告诉程序什么时候停止,什么时候不运行这次循环。

2、 for 循环语句

我们先来看下 for 循环语句。

它的流程图基本如下:

        │   for iterating_var in sequence:
        ↓        statement(s)
     ╱────────╲   序列中没有更多元素
     ╲ 序列里的  ╲ ──────────────────→ ○ 结束
      ╲ 元素    ╱
       ╲──────╱
        │ 取下一个元素
   ┌──────────────┐
   │ execute      │ ──┐
   │ statement(s) │   │
   └──────────────┘   │
        ↑─────────────┘

基本的语法格式:

for iterating_var in sequence:
   statements(s)

那么我们根据他的基本语法格式,随便写个例子测试一下:

for letter in 'Hello 两点水':
    print(letter)

输出的结果如下:

H
e
l
l
o

从打印结果来看,它就是把字符串 Hello 水哥 一个一个字符的打印出来。

那如果我们把字符串换为字典 dict 呢?

dict = {'一点水': '小学生', '两点水': '初中生', '三点水': '高中生'}

for i in dict:
    print(i)

打印结果:

一点水
两点水
三点水

你会发现只打印了字典 dict 中的每一个 key 值。

很多时候,我都是建议大家学到一个新的知识点,都多去尝试。

你尝试一遍,自己观察出来的结论,好过别人说十遍。

如果你不知道怎么去试?

可以根据我们的例子举一反三,比如上面的 for 循环,试了字符串,字典,那我们之前学的基本数据类型还有什么呢?

不记得可以再返回去看看,可以把所有的基本类型都拿去尝试一下。

比如,你试了之后,会发现整数和浮点数是不可以直接放在 for 循环里面的。

a = 100

b = 0.01

for i in a:
    print(i)

for i in b:
    print(i)

运行后会报错:

Traceback (most recent call last):
  File "/Users/twowater/dev/python/test/com/twowater/test.py", line 5, in <module>
    for i in a:
TypeError: 'int' object is not iterable

3、 range() 函数

for 循环还常常和 range() 函数搭配使用的。

如果不知道 range() 函数 , 我们直接通过一段程序来理解。

for i in range(3):
    print(i)

打印的结果为:

0
1
2

可见,打印了 0 到 3 。

使用 range(x) 函数,就可以生成一个从 0 到 x-1 的整数序列。

如果是 range(a,b) 函数,你可以生成了一个左闭右开的整数序列。

其实例子中的 range(3) 可以写成 range(0,3), 结果是一样的。

其实使用 range() 函数,我们更多是为了把一段代码重复运行 n 次。

这里提个问题,你仔细观察 range() 函数,上面说到的不管是 1 个参数的,还是 2 个参数的都有什么共同的特点?

不知道你们有没有发现,他都是每次递增 1 的。

range(3) 就是 0 ,1,2 ,每次递增 1 。

range(3,6) 就是 3 ,4 ,5 ,也是每次递增 1 的。

那能不能每次不递增 1 呢?

比如我想递增 2 呢?

在程序的编写中,肯定会遇到这样的需求的。而 python 发展至今,range 函数肯定也会有这种功能。

所以 range 函数还有一个三个参数的。

比如 range(0,10,2) , 它的意思是:从 0 数到 10(不取 10 ),每次间隔为 2 。

for i in range(0, 10, 2):
    print(i)

打印的结果为:

0
2
4
6
8

4、While 循环语句

While 循环和 for 循环的作用是一样的。

我们先来看看 While 循环语句的样子。

count = 1
sum1 = 0

while count <= 100:    # 条件语句
    sum1 = sum1 + count    # while 子句
    count = count + 1

print(sum1)

程序输出的结果是:

5050

这个例子是计算 1 到 100 所有整数的和。

5、for 循环和 whlie 循环的区别

之前也提到过了,如果一种语法能表示一个功能,那没必要弄两种语法来表示。

竟然都是循环,for 循环和 while 循环肯定有他们的区别的。

那什么时候才使用 for 循环和 while 循环呢?

  • for 循环主要用在迭代可迭代对象的情况。

  • while 循环主要用在需要满足一定条件为真,反复执行的情况。 (死循环+break 退出等情况。)

  • 部分情况下,for 循环和 while 循环可以互换使用。

例如:

for i in range(0, 10):
    print(i)


i = 0
while i < 10:
    print(i)
    i = i + 1

虽然打印的结果是一样的,但是细细品味你会发现,他们执行的顺序和知道的条件是不同的。

6、嵌套循环

循环语句和条件语句一样,都是可以嵌套的。

具体的语法如下:

for 循环嵌套语法

for iterating_var in sequence:
   for iterating_var in sequence:
      statements(s)
   statements(s)

while 循环嵌套语法

while expression:
   while expression:
      statement(s)
   statement(s)

除此之外,你也可以在循环体内嵌入其他的循环体,如在 while 循环中可以嵌入 for 循环, 反之,你可以在 for 循环中嵌入 while 循环

比如:

当我们需要判断 sum 大于 1000 的时候,不在相加时,可以用到 break ,退出整个循环。

count = 1
sum = 0
while (count <= 100):
    sum = sum + count
    if ( sum > 1000):  #当 sum 大于 1000 的时候退出循环
        break
    count = count + 1
print(sum)

输出的结果:

1035

有时候,我们只想统计 1 到 100 之间的奇数和,那么也就是说当 count 是偶数,也就是双数的时候,我们需要跳出当次的循环,不想加,这时候可以用到 break

count = 1
sum = 0
while (count <= 100):
    if ( count % 2 == 0):  # 双数时跳过输出
        count = count + 1
        continue
    sum = sum + count
    count = count + 1
print(sum)

输出的语句:

2500

还有:

for num in range(10,20):  # 迭代 10 到 20 之间的数字
   for i in range(2,num): # 根据因子迭代
      if num%i == 0:      # 确定第一个因子
         j=num/i          # 计算第二个因子
         print (f'{num} 是一个合数')
         break            # 跳出当前循环
   else:                  # 循环的 else 部分
      print (f'{num} 是一个质数')

输出的结果:

10 是一个合数
11 是一个质数
12 是一个合数
13 是一个质数
14 是一个合数
15 是一个合数
16 是一个合数
17 是一个质数
18 是一个合数
19 是一个质数

当然,这里还用到了 for … else 语句。

其实 for 循环中的语句和普通的没有区别,else 中的语句会在循环正常执行完(即 for 不是通过 break 跳出而中断的)的情况下执行。

当然有 for … else ,也会有 while … else 。他们的意思都是一样的。