Python基本语法 — 分支与循环

1.流程控制

1. 顺序结构（默认）：代码从上往下一条一条的执行，每条只执行一次。
2. 分支结构（if）：执行代码时，根据条件结果，选择执行某段代码。
3. 循环结构（for / while）：让某段代码重复执行。

例 1.1.1：

# 顺序结构
print('hello')
print(2)

# 分支结构
age = int(input('请输入您的年龄：'))
if age <= 18:
    print('成年')

# 循环结构
for _ in range(100)
    print('I LOVE YOU')

2. if分支

2.1 单分支结构（if分支）

当执行代码时，满足某个条件，就执行某个操作，否则不执行该操作时，用单分支结构。

语法：if 条件: 
		代码段
# 当if后的条件满足时，则执行代码，否则不执行。

说明：

• if：关键字，固定写法；
• 条件语句： 可以是任何有结果的表达式，例如：数据、已经赋值过的表达式、运算表达式、函数调用表达式（赋值语句没有结果，不能作为条件语句）；
• 冒号是固定写法，必须为英文；
• 代码段：与 if 保持一个缩进的一条或者多条语句，就是在满足条件的时候才会执行的代码。

执行过程：如果 xxx（条件语句）就 xxx（代码段）。先判断条件语句是否为True（如果条件语句的结果不是布尔就先转换成布尔再看），如果为True就执行代码段，否则代码段就不执行。

例2.1.1：

if 55 + 58 >= 105:
    print('恭喜你', end= '')
    print('答对了')
print('特别棒') # 不管上面执行结果如何，该代码段都会执行。

2.2 双分支结构（if - else分支）

当执行代码时，满足某个条件就执行某个操作，否则就执行另一个操作

语法： if 条件语句:
         代码段1（满足条件要执行的代码）
      else:
         代码段2（条件不满足时要执行的代码）
# 两个代码段中必定有一个代码段不执行。

执行过程：如果（条件语句）就 xxx（代码段1），否则就 xxx（代码段2）

例 2.2.1：

# 根据指定整数的值打印 '奇数' 或者 '偶数'
# 方法1：
num = int(input('请输入要查询的数子'))
if num % 2 == 0:
    print('偶数')
else:
    print('奇数')
#方法2：运算较少，可读性较低  
num = int(input('请输入要查询的数子'))
if num % 2:
    print('奇数')
else:
    print('偶数')

2.3 多分支结构（if - elif - else分支）

当执行代码时，根据不同的条件要执行不同的操作。

语法：  if 条件1:
          代码段1  # 条件1成立，则执行代码段1，后续条件不进行判断，程序直接结束。
       elif 条件2:
          代码段2  # 条件1不成立，条件2成立，则执行代码段，后续条件不进行判断，程序直接结束。
       ...
       else:
          代码段n  # 以上条件均不成立，则执行代码段n。
# 每个条件之间单独成立，即如果一个条件成立，其他条件绝对不成立。

例 2.3.1：

# 根据分数的范围打印'优秀'、'良好'、'中等'、'及格'、'不及格'
secor1 = float(input('请输入您的成绩:'))
if not 0 <= secor1 <= 100:
    print('输入错误，请重新输入！')
elif secor1 >= 90:
    print('您的成绩优秀！')
elif secor1 >= 80:
    print('您的成绩中等！')
elif secor1 >= 70:
    print('您的成绩良好！')
elif secor1 >= 60:
    print('您的成绩及格！')
else:
    print('您的成绩不及格！')
# 代码尽量精简，减少冗余运算。

***特殊情况：***当多个条件之间不独立，即当一个条件成立时，其他条件也要判断成立与否，并执行相应操作，可以使用多个单分支结构组成多分支结构。

语法： if 条件1:
         代码段1
      if 条件2:
         代码段2
      ...

2.4 分支嵌套（if 嵌套）

在 if 语句里面嵌套 if 语句

语法：if 条件1:
        if 条件2： #条件1成立时，才会对条件2进行判定。
           代码段1
     else:
        代码段2

例 2.4.1：

# 根据指定数的值打印 '奇数'、'偶数'、'4的倍数'
num1 = int(input('请输入要查询的数：'))
if num1 % 2 == 0:
    print('该数是偶数')
    if num1 % 4 == 0:
        print('该数是4的倍数')
else:
    print('该数是奇数')

上述显例中，当数为奇数时，该数必定不是4的倍数，因此不需要再判定。所以使用分支嵌套，减少冗余运算和判定。

3. 循环

3.1 for 循环

让一段代码重复执行多次。

语法： for 变量 in 序列:
          循环体

执行过程：变量不断从序列里取值，变量每取值一次，循环体就执行一次。执行的次数只与序列中的元素个数相关。

说明：

• for ：关键字，固定写法；
• 变量 ：变量名，和定义变量的变量名要求相同（是标识符，但不是关键字）；
• in ：关键字，固定写法；
• 序列 ：容器型数据类型，例如：字符串、列表、元组、字典、集合、迭代器、生成器、range等；
• ：固定写法，写完序列写冒号；
• 循环体：从结构上来讲，就是和for保持一个缩进的一条或者多条语句；从逻辑上来讲，循环体就是需要重复执行的语句。

验证：

for x in '1258':
    print(x, '你好')

循环过程：

第一次循环：x = ‘1’ : print(x, ‘你好’) -》 print(‘1’, ‘你好’)

第二次循环：x = ‘1’ : print(x, ‘你好’) -》 print(‘2’, ‘你好’)

第三次循环：x = ‘1’ : print(x, ‘你好’) -》 print(‘5’, ‘你好’)

第四次循环：x = ‘1’ : print(x, ‘你好’) -》 print(‘8’, ‘你好’)

循环结束！

for 循环中的重要函数：range、

range函数：系统函数，产生指定范围的数字序列

用法：

1. range(N)：产生 0 到 N-1的数字序列，[0, N)，N为正整数；
2. range(M, N)：产生 M 到 N-1的数字序列，[M, N)，M和N必须为整数，且 M < N；
3. range(M, N , step)：[M, N)，步长为step（从 M 开始每次增加step）。例如：range(1, 10, 2) - 1,3,5,7,9。

例 3.1.1：

# 用法1：
for x in range(2, 5):
    print(x, 555555)

# 用法2：
for x in range(8):
    print(x, '--------')

# 用法3：
for x in range(1, 10, 2):
    print(x, '--------')

结果：
用法1：

用法2：

用法3：

常用应用套路：

• 求和：
  1. 定义一个变量，用来保存最后的和；
  2. 使用for循环的变量依次取出需要求和的所有数据；
  3. 在循环中变量每取一个值，就往保存和的变量中加一个值。

例 3.1.2：

# 求1+2+3+...+100
sum1 = 0
for x in range(0, 101):
    sum1 += x
print(sum1)

• 统计个数：
  1. 定义一个变量，用来保存最后的个数；
  2. 使用for循环语句依次取出需要判断的数据；
  3. 每有一个数据满足条件，变量值加1。

例 3.1.3：

# 统计20~100之间偶数的个数
# 方法1：
count = 0
for x in range(20, 101):
    if x % 2 == 0:
        count += 1
print(count)

# 方法2：
count = 0
for x in range(20, 101, 2): # 步长为2的等差序列，在当前条件下，每次取出的值偶数，减少运算。
    count += 1
print(count)

4. while循环

语法：while 条件语句：
        循环体
     else：
        代码段 # 根据情况选择是否要写

说明：

1. while - 关键字、固定写法
2. 条件语句 - 任何有结果的表达式
3. : - 固定写法
4. 循环体 - 结构上来讲，和while保持一个缩进的一个或多个语句。逻辑上来讲，需要重复执行的代码。

执行过程：

• 判断条件语句是否为True，如果为True就执行循环体；
• 执行完循环体再来判断条件语句是否为True，为True就再次执行循环体；
  …
• 以此类推，直到判断条件语句的时候为False，整个循环就结束。

验证：

# 验证：将'=============='打印五次
a = 0
while a < 5:
    a += 1
    print('==============')

验证结果：

例 4.1.1：

# 练习1：使用while循环打印数字序列：2 3 4 5 6 7 8
b = 2
while b < 9:
    print(b)
    b += 1

# 练习2：使用while循环打印数字序列：1 3 5 7 9
c = 1
while c < 10:
    print(c)
    c += 2

for循环和while循环的选择：
如果循环次数是确定的就使用for循环，否则就用while；

5. 循环关键字

5.1 continue - 结束当次循环

1. continue只能出现在循环体中；
2. 当执行循环体时，如果遇到continue，那么当次循环结束，直接进入下次循环的判断；

5.2 break - 结束整个循环

1. break只能出现在循环体中；
2. 当执行循环体时，如果遇到break，循环体直接结束

5.3 else

1. else的存在不影响原循环的执行；
2. 如果循环体不是遇到break而结束，则else后面的代码段就会执行；反之，则不执行。

最后

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