每日一课 | 条件、循环及其它语句

迷南。 2022-10-20 03:51 212阅读 0赞

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Python大本营每日一课

大家好，我是营长，上期营长分享了数据科学”的知识点：，不清楚的小伙伴可戳这????[每日一课 | 深度剖析元组、字典、集合与列队][Link 1]

本期营长将为大家分享如何快速入门Python开发。

这期分享营长邀请的是应书澜（深耕 Java 技术栈，在 Python、C 语言方面亦有丰富经验，擅长预测算法，分布式中间件）分享Python开发14天快速入门

**条件、循环及其它语句 **

DAY05

###  ###

通过前面两篇内容，我们学习了 Python 的基础知识。基于 Python 提供的数据结构和一些内建函数，我们已经可以实现一些简单的功能，但还不足以编写一个优雅的程序，这个问题将在本文得到解答。本文我们将学习 Python 的重要语句：if-else、for、while 等。

**条件控制语句 if-else**

首先来看一个简单的例子：设计一个程序比较两个数 A 和 B 的大小，如果 A 和 B 不相等则打印较大数的值，如果相等则打印 A。

Python 代码如下：

if A >= B:
        print('The larger number is:',A) 
    else:
        print('The larger number is:',B)

上面只是一个很简单的实例，一般地，Python 条件控制语句的形式为：

if Condition1:
        Action1 
    elif Condition2:
        Action2
    else:
        Action3

**上面的代码表示：**

1.  如果 Condition1 为True，将执行 Action1；
2.  如果 Condition1 为False，将继续判断 Condition2；
3.  如果 Condition2 为True，将执行 Action2；
4.  如果 Condition2 为False，将执行 Action3。

**注意要点**

1.  每个条件后面要使用冒号 `:`，冒号后的内容表示满足条件后要执行的语句块。
2.  使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块（IDE 会自动缩进）。
3.  在 Python 中没有 switch–case 语句。

### **条件控制语句实例** ###

实例1：从控制台输入两个数字 A、B，判断大小后输出较大数字，如果相等则输出提示和数值。

#从控制台输入数据默认为字符串类型，需要强制转换为int类型
    A = int(input("Please enter the number A:"))
    B = int(input("Please enter the number B:"))
    if A > B:
        print('The larger number is:',A) 
    elif A == B:
        print('A and B are equal to ',A) 
    else:
        print('The larger number is:',B)

执行结果：

Please enter the number A:123
    Please enter the number B:456
    The larger number is: 456

实例2：从控制台输入学号，如果学号正确则输出考试成绩；如果学号有误，输出报错提示。

#创建一个“学号-成绩”字典
    exam_results = {'2018002':95,'2018013':'90','2018023':87}
    #接收从控制台输入的学号，默认为字符串类型
    stu_num = input("Please enter the student number:")
    #删除输入学号首尾空格，避免影响查询
    stu_num = stu_num.strip()
    #判断输入的学号是否存在于“学号-成绩”字典中
    if stu_num in exam_results.keys():
        print('Your score is :',exam_results.get(stu_num)) 
    else:
        print('The student number you entered is incorrect!')

执行结果：

Please enter the student number:2018002
    Your score is : 95

### **for 循环语句** ###

Python 中有两种循环语句，for 循环和 while 循环，本节先介绍 for 循环。一般，我们通过 for 循环来遍历序列中的项目，这里序列包括但不限于字符串、列表、元组、字典。

**for循环的一般形式如下：**

for <item> in <sequence>:
        <actions>

**当 ****`<item> in <sequence>` 为 True 时，执行 `<actions>`。**

**实例1：求一组数据的平均值。**

#测试数据集
    num_set = [98,94,82,67,58,90,86]
    sumOfNum = 0
    #遍历列表中的元素，求和
    for element in num_set:
        sumOfNum += element
    #求平均值并打印结果 
    average = sumOfNum/len(num_set)
    print("The average is:%f"%(average))

执行结果：

The average is:82.142857

实例2：通过 range() 函数遍历数据序列，range() 函数可以生成数列，将生成的数列作为索引，我们可以遍历数字序列。range() 函数的参数是可变的：

1.  range(n)：生成步长为1的数列：1，2，3……n；
2.  range(m, n)：生成步长为1的数列：m，m+1，m+2，……，n；
3.  range(m, n, s)：生成步长为s的数列：m，m+s，m+2s，……，X(<=n)

for index in range(4):
        print("index:",index)

执行结果：

index: 0
    index: 1
    index: 2
    index: 3

实例3：for 循环结合 range() 遍历数据序列。

#测试数据集
    city_set = ['BeiJin','TianJin','ShangHai','HangZhou','SuZhou']
    #索引从0开始，以步长2遍历
    for index in range(0,len(city_set),2):
        print("city_set[%d]:%s"%(index,city_set[index]))

执行结果：
    
    city_set[0]:BeiJin
    city_set[2]:ShangHai
    city_set[4]:SuZhou
    while 循环与 for 循环不同，while 循环不是采用遍历数据序列的方式来进行循环操作的,其循环的依据是条件判断，while 循环的一般形式如下，即当 condition 为 True，则执行 Action，否则退出。
    while Conditon:
        Action
    
    
    实例1：求一组数据的平均值。
    
    
    #初始化测试数据
    num_set = [98,94,82,67,58,90,86]
    sumOfNum = 0
    index = 0
    
    while index < len(num_set):
        sumOfNum += num_set[index]
        index += 1
    #求平均值并打印结果 
    average = sumOfNum/len(num_set)
    print("The average is:%f"%(average))
    
    
    执行结果：
    
    
    The average is:82.142857
    
    
    break 语句
    
    
    break 语句用于跳出 for 和 while 循环体，也就意味着循环结束。
    如下例子：检测数据集中是否存在小于60的数字，存在则打印提示信息并终止。
    
    
    #初始化测试数据
    num_set = [98,94,82,67,58,90,86]
    for i in range(len(num_set)):
        if num_set[i] < 60:
            print("Someone failed!")
            break
        else:
            print(num_set[i])
    
    
    执行结果：
    
    
    98
    94
    82
    67
    Someone failed!
    
    
    在实际应用中，break 语句经常和 while 语句结合使用，当条件满足的时候跳循环。如下例子：
    while True:
        a = input('Please enter a number:')
        if int(a) > 100:
            print('error!!!')
            break
        else:
            print(a)
    
    
    执行结果：
    
    
    Please enter a number:23
    23
    Please enter a number:45
    45
    Please enter a number:101
    error!!!
    
    
    continue 语句
    与 break 不同，continue 不会退出循环体，而是跳过当前循环块的剩余语句，继续下一轮循环。
    如下例子：遍历数据集，遇到小于60的数据打印提示。

#初始化测试数据
    num_set = [98,94,82,67,58,90,86]
    for i in range(len(num_set)):
        if num_set[i] < 60:
            print("Someone failed!")
            continue
        print(num_set[i])

执行结果：
    98
    94
    82
    67
    Someone failed!
    90
    86
    Pass 语句Python pass 是空语句，一般用做占位，不执行任何实际的操作，只是为了保持程序结构的完整性。为了直观，举一个不是很恰当的实例：
    #初始化测试数据
    num_set = [98,82,67,58,90]
    for i in range(len(num_set)):
        if num_set[i] < 60:
            print("Someone failed!")
            pass
        print(num_set[i])
    
    
    执行结果：
    
    
    98
    82
    67
    Someone failed!
    58
    90
    
    
    Pass 语句
    
    
    Python pass 是空语句，一般用做占位，不执行任何实际的操作，只是为了保持程序结构的完整性。为了直观，举一个不是很恰当的实例：
    
    
    #初始化测试数据
    num_set = [98,82,67,58,90]
    for i in range(len(num_set)):
        if num_set[i] < 60:
            print("Someone failed!")
            pass
        print(num_set[i])
    
    
    执行结果：
    
    
    98
    82
    67
    Someone failed!
    58
    90
    
    
    #创建3个元组，和列表类似，同一个元组中可以存放任意数据类型
    tuple1 = ()
    tuple2 = (12,)
    tuple3 = (1, 2, 3, 4, 5)
    tuple4 = (3.14, 5.96, 1897, 2020, "China",3+4j) 
    tuple5 = 4,5,6,7

如上所示，元组和列表类似，同一个元组中可以没有数据，也可以有多种数据，非常灵活。

**不过需要注意：**

1.  如果元组只有一个元素，那么这个元素后面要加逗号，如 tuple2，否则将被认为是一个基本数据类型，而不是元组；
2.  创建元组，可以没有括号，元素之间用逗号分隔开即可。

#### **访问元组中的元素** ####

元组和列表都是一种序列，因此，也可以通过索引来访问，方法是一样的，如下例子：

tuple1 = (3.14, 5.96, 1897, 2020, "China",3+4j) 
    print("tuple1[2]:",tuple1[2])
    print("tuple1[1:3]:",tuple1[1:3])

执行结果：

tuple1[2]: 1897
    tuple1[1:3]: (5.96, 1897)

元组相关的常用内建方法

tuple1 = (3.14, 5.96, 1897, 2020, 1949) 
    
    #求元组长度，即元组中元素的个数:len(tuple)
    print("The length of the tuple: ", len(tuple1))
    
    #求元组中元素的最大值：max(tuple)
    print("The largest element in the tuple: ", max(tuple1))
    
    #求元组中元素的最小值：min(tuple)
    print("The smallest element in the tuple: ", min(tuple1))
    
    #统计某个元素在元组中出现的次数：tuple.count(obj)
    print("The number of times 1949 appears: ", tuple1.count(1949))
    
    #从元组中找出某个值第一个匹配项的索引位置：tuple.index(obj)
    print("The index of the first location of 1949: ", tuple1.index(1949))
    执行结果：
    The length of the tuple: 5
    The largest element in the tuple: 2020
    The smallest element in the tuple: 3.14
    The number of times 1949 appears:  1
    The index of the first location of 1949: 4

#### **元组常用的操作** ####

元组常用的运算操作与列表相同，包括：元组拼接、元组乘法、迭代、嵌套等。简要举例如下：

tuple1 = (1,2,3,4)
    tuple2 = (5,6,"BeiJin",7,8)
    
    #元组拼接
    print("tuple1 + tuple2:",tuple1 + tuple2)
    
    #元组乘法
    print("tuple1*2:",tuple1*2)
    
    #判断元素是否存在于元组中
    print("3 in tuple1?",3 in tuple1)
    print("100 in tuple1?",100 in tuple1)
    
    #迭代
    for element in tuple1:
    print(element)
        
    #元组嵌套
    tuple3 = [tuple1, tuple2]
    print("tuple3:", tuple3)

**执行结果：**

tuple1 + tuple2: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 'BeiJin', 7, 8)
    tuple1*2: (1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4)
    3 in tuple1? True
    100 in tuple1? False
    1
    2
    3
    4
    tuple3: [(1, 2, 3, 4), (5, 6, 'BeiJin', 7, 8)]

### **字典** ###

Python 的字典可以理解为一种映射表，存储 key-value（键值对）类型数据的容器。关于字典有三点需要注意：

1.  同一个字典中，键必须是唯一的，不存在两个相同的键，键的值不能改变，数据类型可以是数字，字符串或者元组；
2.  同一个字典中，值不必唯一，值可以是任意数据类型；
3.  字典定义采用花括号 \{\}，键值之间用冒号隔开，键值对之间用逗号隔开；

#### **创建字典** ####

#创建几个字典
    dict1 = {"ID0012":"ZhangSan", "ID0019":"LiSi", "ID0015":"WangWu"}
    dict2 = {1:"BeiJin",3:"ShangHai",5:"HangZhou"}
    dict3 = {"Excellent":100, "Good":80, "Pass":60, "Fail":50}
    #字典也可以嵌套
    dict4 = {"A":["LiTong","XiaoMing"], "B":["XiaoHong","XiaoHua"]}

#### **访问字典中的元素** ####

与列表和元组不同，访问字典中的元素不能通过索引，字典中键和值是成对的，而键是唯一的，那么，通过键就可以访问对应的值。

访问有两种方式：

1.  直接通过键来访问；
2.  通过内建 get(key) 方法访问。

**如下例子：**

dict1 = {"Excellent":100, "Good":80, "Pass":60, "Fail":50}
    dict2 = {1:"BeiJin",3:"ShangHai",5:"HangZhou"}
    print("dict1['Good']:", dict1['Good'])
    print("dict2[1]:", dict2[1])
    print("dict1.get('Good'):", dict1.get('Good'))

**执行结果：**

dict1['Good']: 80
    dict2[1]: BeiJin
    dict1.get('Good'): 80

**修改字典中的元素**

dict1 = {"Excellent":100, "Good":80, "Pass":60, "Fail":50}
    dict1['Good'] = 85
    print("dict1['Good']:", dict1.get('Good'))

**执行结果：**

dict1['Good']: 85

#### **删除字典中的元素或字典** ####

和列表一样，可以通过 del 语句删除字典中的元素或者删除整个字典，可以通过内建方法 clear() 清空字典，还可以通过内建方法 pop(key) 删除指定的元素，如下例子：

dict1 = {"Excellent":100, "Good":80, "Pass":60, "Fail":50}
    
    #删除字典中的一个元素
    del dict1['Good']
    print("dict1:", dict1)
    
    #使用内建方法pop(key)删除指定元素
    dict1.pop('Pass')
    print("dict1:", dict1)
    
    #清空字典
    dict1.clear()
    print("dict1:", dict1)
    
    #删除字典
    del dict1

**执行结果：**

dict1: {'Excellent': 100, 'Pass': 60, 'Fail': 50}
    dict1: {'Excellent': 100, 'Fail': 50}
    dict1: {}

**字典的常用内建方法**

dict1 = {"Excellent":100, "Good":80, "Pass":60, "Fail":50}
    
    #计算字典的长度
    print("The length of the dict1: ", len(dict1))
    
    #获取字典中所有的键
    print("Get all the keys in dict1:\n", dict1.keys())
    
    #获取字典中所有的值
    print("Get all the values in dict1:\n", dict1.values())
    
    #获取字典中所有的键值对
    print("Get all the key-value pairs in dict1:\n", dict1.items())

**执行结果：**

The length of the dict1: 4
    Get all the keys in dict1:
     dict_keys(['Excellent', 'Good', 'Pass', 'Fail'])
    Get all the values in dict1:
     dict_values([100, 80, 60, 50])
    Get all the key-value pairs in dict1:
     dict_items([('Excellent', 100), ('Good', 80), ('Pass', 60), ('Fail', 50)])

### **集合** ###

集合（set）是一个数学概念，是由一个或多个确定的元素所构成的整体。

集合具有三个特点：

1.  确定性，集合中的元素必须是确定的；
2.  互异性，集合中的元素互不相同；
3.  无序性，集合中的元素没有先后之分。

根据集合的特点，Python 中集合的基本功能包括关系测试和消除重复元素。

#### **创建集合** ####

可以用大括号（\{\}）创建集合。但需要注意，如果要创建一个空集合，必须用 set() 而不是 \{\} ；后者创建一个空的字典。

country1 = {'China', 'America', 'German'}
    country2 = set('China')
    country3 = set()
    
    print("country1:",country1)
    print("country2:",country2)
    print("country3:",country3)

**执行结果：**

('country1:', set(['German', 'America', 'China']))
    ('country2:', set(['i', 'h', 'C', 'a', 'n']))
    ('country3:', set([]))

#### 操作集合中的元素 ####

我们可以访问集合中的元素，也可增加，移除元素。

setA = {'A', 'B', 'C'}
    
    print("setA:",setA)
    setA.add('D')
    print("setA.add('D'):",setA)
    setA.add('A')
    print("setA.add('A'):",setA)
    setA.remove('A')
    print("setA.remove('A'):",setA)

**执行结果：**

('setA:', set(['A', 'C', 'B']))
    ("setA.add('D'):", set(['A', 'C', 'B', 'D']))
    ("setA.add('A'):", set(['A', 'C', 'B', 'D']))
    ("setA.remove('A'):", set(['C', 'B', 'D']))

#### **集合运算** ####

对于集合，我们可以计算交集、并集、补集。

setA = {'A', 'B', 'C'}
    setB = {'D', 'C', 'E'}
    
    #交集
    print("setA & setB:",setA&setB)
    
    #并集
    print("setA | setB:",setA|setB)
    
    #差集
    print("setA - setB:",setA-setB)

**执行结果：**

('setA & setB:', set(['C']))
    ('setA | setB:', set(['A', 'C', 'B', 'E', 'D']))
    ('setA - setB:', set(['A', 'B']))

### **队列** ###

前面已经介绍过列表，结合其内建函数 append(obj) 和 pop()，可以直接将列表作为栈使用。本节将介绍另一种数据结构——队列，即“先进先出”，就像排队打饭，队头的人先打到饭，队尾的人最后。Python 中有专门的队列模块 Queue，本节介绍一种用列表实现的队列，如下例子：

from collections import deque
    
    #基于列表初始化一个队列
    queue = deque(['A','B','C'])
    #队尾添加元素
    queue.append('D')
    print('queue',queue)
    #队头出列
    queue.popleft()
    print('queue',queue)
    #队头出列
    queue.popleft()
    print('queue',queue)

**执行结果：**

('queue', deque(['A', 'B', 'C', 'D']))
    ('queue', deque(['B', 'C', 'D']))
    ('queue', deque(['C', 'D']))

**下期预告****：**抽象之函数

以上内容均来自CSDN GitChat《Python开发14天快速入门》，作者应书澜，，识别二维码查看专栏更多详情。

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