python编程基础12—循环结构

程序的第三大结构是循环结构。在此结构中，通过一个判断语句来循环执行一个代码块，直到判断语句为假时跳出循环。
循环语句分为while循环、for循环、循环嵌套和迭代器。
循环语句中有一个语句break，通过这个语句可以跳出整个循环。

1.while循环与break语句

while循环和break的结构如下图1所示：

1.while语句

while语句的基本形式为：

while 判断条件1：
    循环语句

当判断条件1为true时，执行循环语句，直到判断条件1为假。例如：

count = 0
while(count <= 10):
    print("现在计数为:",count)
    count += 1

2.break语句

break语句的基本形式为：

while 判断条件1：
    循环语句
    判断条件2：
    break

当判断条件1为true时执行循环语句。若此时判断条件2为true，执行break跳出while循环，若判断条件2一直为false，则执行while循环，一直到判断条件1为false。例如：

count = 0
while(count <= 10):
    print("现在计数为:",count)
    count += 1
    if(count > 5):
        break

2.for循环和continue语句

Python 中还为我们提供了一种循环结构：for循环。
for循环可以遍历序列成员，直到序列中的成员全部都遍历完后才跳出循环。循环语句中有一个continue语句，这个语句的作用是跳出当前循环。
for循环和continue结构如下图所示：

1.for语句

for语句的基本形式为：

for iteration_var in sequence:
    循环语句

依次遍历序列中的成员，执行循环语句。例如：

list = ['python','java','c','c++']
for book in list:
    print("当前书籍为:",book)

2.continue语句

continue语句的基本形式为：

for iteration_var in sequence:
    循环语句
    if 判断语句1：
    continue

当遍历序列时，如果判断语句1为真，则执行continue语句，跳出当前循环，直接进入下一次循环。例如：

list = ['python','java','c','c++']
count = 0
for book in list:
    count += 1
    if count == 3:
        continue
    print("当前书籍为:",book)

3.循环嵌套

在Python 中，除了while循环与for循环，还有循环嵌套。循环嵌套就是在一个循环体里嵌入另一个循环。
循环嵌套分为for循环嵌套和while循环嵌套。

1.for循环嵌套

for循环嵌套的基本形式为：

for iteration_var in sequence:
    for iteration_var in sequence:
        循环语句

例如：

for x in range(1,10):
    for y in range(0,x):
        result = x + y
        print(result)

2.while循环嵌套

while循环嵌套的基本形式为：

while 判断条件：
    while 判断条件：
        循环语句

例如：

x = 1
y = 0
while x < 10:
    while y < x:
        result = x + y
        print(result)
        y += 1
    x += 1
    y = 0

4.迭代器

迭代器用来循环访问一系列元素，它不仅可以迭代序列，也可以迭代不是序列但是表现出序列行为的对象。

1.迭代器的优点

迭代器访问与for循环访问非常相似，但是也有不同之处。对于支持随机访问的数据结构如元组和列表，迭代器并无优势。因为迭代器在访问的时候会丢失数据索引值，但是如果遇到无法随机访问的数据结构如集合时，迭代器是唯一访问元素的方式；
迭代器仅仅在访问到某个元素时才使用该元素。在这之前，元素可以不存在，所以迭代器很适用于迭代一些无法预先知道元素总数的巨大的集合；
迭代器提供了一个统一的访问集合的接口，定义iter()方法对象，就可以使用迭代器访问。

2.理解迭代器

可直接作用于for循环的数据类型如list、tuple、dict等统称为可迭代对象:Iterable。使用isinstance()可以判断一个对象是否是可迭代对象。例如：

from collections import Iterable
result = isinstance([],Iterable)
print(result)
result = isinstance((),Iterable)
print(result)
result = isinstance('python',Iterable)
print(result)
result = isinstance(213,Iterable)
print(result)

结果为：

True
True
True
False

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator。
next()函数访问每一个对象，直到对象访问完毕，返回一个StopIteration异常。使用isinstance()可以判断一个对象是否是Iterator对象。例如：

from collections import Iterator
result = isinstance([],Iterator)
print(result)
result = isinstance((),Iterator)
print(result)
result = isinstance((x for x in range(10)),Iterator)
print(result)

结果为：

False
False
True

所有的Iterable都可以通过iter()函数转化为Iterator。

3.定义迭代器

当自己定义迭代器时，需要定义一个类。类里面包含一个iter()函数，这个函数能够返回一个带next()方法的对象。例如：

class MyIterable:
    def __iter__(self):
        return MyIterator()
class MyIterator:
    def __init__(self):
        self.num = 0
    def __next__(self):
        self.num += 1
        if self.num >= 10:
            raise StopIteration
        return self.num

4.复制迭代器

迭代器当一次迭代完毕后就结束了，在此调用便会引发StopIteration异常。如果想要将迭代器保存起来，可以使用复制的方法:copy.deepcopy():x = copy.deepcopy(y)，不可使用赋值的方法，这样是不起作用的。

最后

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