《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记7——循环设计

r囧r小猫 2022-10-24 11:56 233阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  第7章 循环设计
 *   *  7.1 基本for循环
     *  7.2 range()函数
     *   *  7.2.1 只有一个参数的range()函数
         *  7.2.2 有两个参数的range()函数
         *  7.2.3 有3个参数的range()函数
     *  7.3 进阶的for循环应用
     *   *  7.3.1 巢状for循环
         *  7.3.2 强制离开for循环-break指令
         *  7.3.3 for循环暂时停止不往下执行-continue指令
     *  7.4 while循环
     *   *  7.4.1 基本while循环
         *  7.4.2 巢状while循环
         *  7.4.3 强制离开while循环-break指令
         *  7.4.4 while循环暂时停止不往下执行-continue指令
         *  7.4.5 while循环条件语句与可迭代对象

# 第7章 循环设计 #

## 7.1 基本for循环 ##

for循环可以让程序将整个对象内的元素遍历（也可以叫迭代），在遍历过程中，同时可以记录或输出每次遍历的状态或轨迹。for循环基本语法格式如下：

for var in 可迭代对象: 
    程序代码段

可迭代对象（iterable object）可以是列表、元组、字典与集合或range()。在信息科学中，迭代（iteration）可以解释为重复执行语句，上述语法可以解释为将可迭代对象的元素当作`var`，重复执行，直到每个元素都被执行一次，整个循环才会停止。

for循环基本操作

fruits = ['apple', 'orange', 'banana', 'peach', 'pear']
    for fruit in fruits:
        print(fruit)

执行结果：

apple
    orange
    banana
    peach
    pear

使用for循环时，如果程序代码段只有一行，它的语法格式可以用下列方式表达：

for var in 可迭代对象:程序代码段

如前面的例子可写成：

fruits = ['apple', 'orange', 'banana', 'peach', 'pear']
    for fruit in fruits:print(fruit)

当for循环的程序代码段有多行程序语句时，这些语句都需要做缩进处理。它的语法格式可用下列方式表达：

for var in 可迭代对象:
    程序代码
    程序代码
    ......

程序实例：

count = 0;
    fruits = ['apple', 'banana', 'cherry', 'durian']
    for fruit in fruits:
        if(fruit != ''):count = count+1
        print("第 %d 种水果是：%s" % (count,fruit.title()))

执行结果：

第 1 种水果是：Apple
    第 2 种水果是：Banana
    第 3 种水果是：Cherry
    第 4 种水果是：Durian

将for循环应用在数据类型的判断：

files = ['demo1.py', 'demo2.py', 'demo3.java', 'demo4.php']
    py = []
    for file in files:
        if file.endswith('.py'): # 以.py为扩展名
            py.append(file)      # 加入列表
    print(py)

执行结果：

['demo1.py', 'demo2.py']

## 7.2 range()函数 ##

Python可以使用range()函数产生一个等差级序列，这样的等差级序列称为可迭代对象或range对象。如果只是执行普通的循环迭代，可以直接使用range()对象作为循环的计数器，这类迭代只有迭代时计数指针需要内存，所以可省略内存空间，range()函数的用法与列表的切片（slice）类似。

range (start, stop, step)

从start开始，以step为步长，产生从start~stop-1的等差数列。（start默认为0，step默认为1）

>>> for x in range(3):
    	print(x)
    
    	
    0
    1
    2
    >>> for x in range(1,5):
    	print(x)
    
    	
    1
    2
    3
    4
    >>> for x in range(1,10,2):
    	print(x)
    
    	
    1
    3
    5
    7
    9
    >>> type(x)
    <class 'int'>
    >>> for x in range(3,-3,-2):
    	print(x)
    
    	
    3
    1
    -1

### 7.2.1 只有一个参数的range()函数 ###

n = int(input("请输入星号数量：")) # 定义星号的数量
    for number in range(n):            # for循环
        print("*",end="")              # 打印星号

执行效果：

请输入星号数量：4
    ****

### 7.2.2 有两个参数的range()函数 ###

当range()函数搭配两个参数时，它的语法格式如下：

range (start, end) # start是起始值，end-1是终止值，step默认为1

上述可以产生起始值为start到终止值为end-1之间，每次递增1的序列，start或end可以是负整数，如果终止值小于起始值，则会产生空序列或称空range对象。

>>> for x in range(10,2):
    	print(x)
    
    	
    >>> for x in range(-1,2):
    	print(x)
    
    	
    -1
    0
    1

### 7.2.3 有3个参数的range()函数 ###

当range()函数搭配3个参数时，它的语法格式如下：

range (start, end, step) # start为起始值，end为终止值，step为间隔值（或步长）

从起始值start开始，以end-1为终止值，产生以step为步长的等差序列。

>>> for x in range(-1,2):
    	print(x)
    
    	
    -1
    0
    1
    >>> for x in range(2,10,2):
    	print(x)
    
    	
    2
    4
    6
    8
    >>> for x in range(10,0,-2):
    	print(x)
    
    	
    10
    8
    6
    4
    2

使用range()函数搭配3个参数，产生列表：

start = 2
    end = 9
    step = 2
    number1 = list(range(start, end, step))
    print("当start值为%2d，end值为%2d，step值为%2d时的range()串行 = " % (start, end, step), number1)
    start = -2
    end = 9
    step = 3
    number1 = list(range(start, end, step))
    print("当start值为%2d，end值为%2d，step值为%2d时的range()串行 = " % (start, end, step), number1)
    start = 5
    end = -5
    step = -3
    number1 = list(range(start, end, step))
    print("当start值为%2d，end值为%2d，step值为%2d时的range()串行 = " % (start, end, step), number1)

执行结果：

当start值为 2，end值为 9，step值为 2时的range()串行 =  [2, 4, 6, 8]
    当start值为-2，end值为 9，step值为 3时的range()串行 =  [-2, 1, 4, 7]
    当start值为 5，end值为-5，step值为-3时的range()串行 =  [5, 2, -1, -4]

删除列表内所有元素：

fruits = ['apple', 'banana', 'orange', 'pear']
    print("目前fruits列表：",fruits)
    #i = 1
    for fruit in fruits[:]:
        fruits.remove(fruit)
        print("删除 %s " % fruit)
        print("目前fruits列表：",fruits)

执行结果：

目前fruits列表： ['apple', 'banana', 'orange', 'pear']
    删除 apple 
    目前fruits列表： ['banana', 'orange', 'pear']
    删除 banana 
    目前fruits列表： ['orange', 'pear']
    删除 orange 
    目前fruits列表： ['pear']
    删除 pear 
    目前fruits列表： []

## 7.3 进阶的for循环应用 ##

### 7.3.1 巢状for循环 ###

一个循环内有另一个循环，我们称之为`巢状循环`。如果外层循环要执行n次，内层循环要执行m次，则整个循环需执行n\*m次。设计这类循环时要注意以下几点：

*  外层循环的索引值变量与内层循环的索引值变量不要同名，以免混淆。
 *  注意程序代码的缩进

下列是巢状循环基本语法：

for var1 in 可迭代对象:	# 外层for循环
    ...
    	for var2 in 可迭代对象:	# 内层for循环

打印九九乘法表：

for i in range(1,10):
        for j in range(1,10):
            result = i * j
            print("%d*%d=%-3d" % (i, j, result), end=" ") # %-3d表示每个输出预留3个，左对齐
        print()     # 换行输出

执行结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3VzZXJuYW1lNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70]

绘制直角三角形：

for i in range(1, 10):
        for j in range(1, 10):
            if j <= i:
                print("aa", end="")
        print() # 换行输出

执行结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3VzZXJuYW1lNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

### 7.3.2 强制离开for循环-break指令 ###

在for循环中，当某些条件发生需要退出循环时，可使用break指令。常用的语法格式如下：

for var in 可迭代对象:
    	程序代码段1
    	if 条件语句:	# 判断条件语句
    		程序代码段2
    break	# 如果条件语句为True，则退出for循环
    	程序代码段3

程序实例：

# 一个列表scores内含有10个分数元素，列出前5名。
    scores = [69, 73, 88, 66, 90, 78, 83]
    scores.sort(reverse = True) # 从大到小排序
    count = 0
    for sc in scores:
        count += 1
        print(sc, end=" ")
        if count == 5:  # 取前5名
            break       # 离开for循环

执行结果：

90 88 83 78 73

### 7.3.3 for循环暂时停止不往下执行-continue指令 ###

在设计for循环时，如果期待某些条件发生时不往下执行循环内容，可以使用continue指令。该指令通常与if语句搭配使用。常用的语法格式如下：

for var in 可迭代对象:
    	程序代码段1
    	if 条件语句:	# 如果条件语句为True，则不执行程序代码段3
    		程序代码段2
    continue
    	程序代码段3

程序实例：

scores = [69, 73, 88, 66, 90, 78, 83]
    sc_A = []
    for score in scores:
        if score < 80:       # 小于80则不往下执行
            continue
        sc_A.append(score)  # 添加到列表sc_A中
    print(sc_A)

执行结果：

[88, 90, 83]

## 7.4 while循环 ##

一般while循环使用的语意上是条件控制循环，在符合特定条件下执行。for循环则是一种技术循环，会重复执行特定次数。

### 7.4.1 基本while循环 ###

程序实例：

answer = 36
    guess = 0
    while guess != answer:
        guess = int(input("猜一个1~100之间的整数："))
        if guess > answer:
            print("再小一点")
        elif guess < answer:
            print("再大一点")
        else:
            print("恭喜答对啦")

执行结果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3VzZXJuYW1lNjY2_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

### 7.4.2 巢状while循环 ###

while循环也允许嵌套，此时的语法格式如下：

while 条件运算:	# 外层while循环
    	...
    	while 条件运算:	# 内层while循环
    		...

程序实例：

# 打印九九乘法表
    i = 1   # 设置i初始值
    while i <= 9:  # 当i>9时跳出外层循环
        j = 1   # 设置j的初始值
        while j <=9:    # 当j>9时，跳出内层循环
            result = i * j
            print("%d*%d=%-3d" % (i, j, result), end=" ")
            j += 1  # 内层循环加1
        print()     # 换行输出
        i += 1      # 外层循环加1

### 7.4.3 强制离开while循环-break指令 ###

在设计while循环时，如果期待某些条件发生时可以离开循环，可以通过在循环内执行break指令退出循环。常用的语法格式如下：

while 条件语句A:
    	程序代码段1
    	if 条件语句B:	# 判断条件语句A
    		程序代码段2
    break	# 如果条件语句A为True，则离开while循环
    	程序代码段3

程序实例：

scores = [69, 73, 88, 66, 90, 78, 83]
    scores.sort(reverse = True) # 从大到小排序
    count = 0
    while True:         # while无限循环
        print(scores[count], end=" ")
        count += 1
        if count == 5:  # 取前5名
            break       # 离开for循环

执行结果：

90 88 83 78 73

### 7.4.4 while循环暂时停止不往下执行-continue指令 ###

在设计while循环时，若期待某些条件发生时可以不往下执行循环内容，则可使用continue指令。常用的语法格式如下：

while 条件运算A:
    	程序代码段1
    	if 条件语句B: 	# 如果条件语句是True，则不执行程序代码段3
    		程序代码段2
    continue
    	程序代码段3

程序实例：

# 列出1~10之间的偶数
    index = 0
    while index <= 10:
        index += 1;
        if (index % 2 != 0):  # 测试是否为奇数
            continue          # 不往下执行
        print(index)          # 输出偶数

执行结果：

2
    4
    6
    8
    10

### 7.4.5 while循环条件语句与可迭代对象 ###

while循环的条件语句也可以和可迭代对象配合使用，此时它的语法格式如下：

while var in 可迭代对象:
    程序代码段

程序实例：

# 删除列表内的apple字符串
    fruits = ['apple', 'banana', 'orange', 'apple', 'watermelon', 'pear', 'apple']
    fruit = 'apple'
    print("删除前的fruits：", fruits)
    while fruit in fruits:  # 只要列表中包含apple，循环就继续
        fruits.remove(fruit)
    print("删除后的fruits：", fruits)

执行结果：

删除前的fruits： ['apple', 'banana', 'orange', 'apple', 'watermelon', 'pear', 'apple']
    删除后的fruits： ['banana', 'orange', 'watermelon', 'pear']

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**往期文章：**

*  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记2——认识变量与基本数学运算][Python_2]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记3——Python的基本数据类型][Python_3_Python]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记4——基本输入与输出][Python_4]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记5——程序的流程控制使用if语句][Python_5_if]
 *  [《Python零基础快乐学习之旅》学习笔记6——列表（list）][Python_6_list]

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[Python_2]: https://blog.csdn.net/username666/article/details/108984204
[Python_3_Python]: https://blog.csdn.net/username666/article/details/108984226
[Python_4]: https://blog.csdn.net/username666/article/details/110963905
[Python_5_if]: https://blog.csdn.net/username666/article/details/111089216
[Python_6_list]: https://blog.csdn.net/username666/article/details/111463110