python 之循环

左手的ㄟ右手 2021-09-03 04:13 928阅读 0赞

# 循环 #

## 目标 ##

*  程序的三大流程
 *  while 循环基本使用
 *  break 和 continue
 *  while 循环嵌套

## 01. 程序的三大流程 ##

*  在程序开发中，一共有三种流程方式：
    
     *  **顺序** —— **从上向下**，顺序执行代码
     *  **分支** —— 根据条件判断，决定执行代码的 **分支**
     *  **循环** —— 让 **特定代码 重复** 执行
    
    [![3c1WY8.md.png][]][3c1WY8.md.png 1]

## 02. `while` 循环基本使用 ##

*  循环的作用就是让 **指定的代码** 重复的执行
 *  `while` 循环最常用的应用场景就是 **让执行的代码** 按照 **指定的次数** **重复** 执行
 *  需求 —— 打印 5 遍 `Hello Python`
 *  思考 —— 如果要求打印 100 遍怎么办？

### 2.1 `while` 语句基本语法 ###

初始条件设置 —— 通常是重复执行的 计数器
    
    while 条件(判断 计数器 是否达到 目标次数):
     条件满足时，做的事情1
     条件满足时，做的事情2
     条件满足时，做的事情3
     ...(省略)...
     
     处理条件(计数器 + 1)

**注意**：

*  `while` 语句以及缩进部分是一个 **完整的代码块**

#### 第一个 while 循环 ####

**需求**

*  打印 5 遍 Hello Python

# 1. 定义重复次数计数器
    i = 1
    
    # 2. 使用 while 判断条件
    while i <= 5:
     # 要重复执行的代码
     print("Hello Python")
    
     # 处理计数器 i
     i = i + 1
    
    print("循环结束后的 i = %d" % i)

> 注意：循环结束后，之前定义的计数器条件的数值是依旧存在的

#### 死循环 ####

> 由于程序员的原因，**忘记** 在循环内部 **修改循环的判断条件**，导致循环持续执行，程序无法终止！

### 2.2 赋值运算符 ###

*  在 Python 中，使用 `=` 可以给变量赋值
 *  在算术运算时，为了简化代码的编写，`Python` 还提供了一系列的 与 **算术运算符** 对应的 **赋值运算符**
 *  注意：**赋值运算符中间不能使用空格**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>描述</th> 
   <th>实例</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>=</td> 
   <td>简单的赋值运算符</td> 
   <td>c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+=</td> 
   <td>加法赋值运算符</td> 
   <td>c += a 等效于 c = c + a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-=</td> 
   <td>减法赋值运算符</td> 
   <td>c -= a 等效于 c = c - a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*=</td> 
   <td>乘法赋值运算符</td> 
   <td>c *= a 等效于 c = c * a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/=</td> 
   <td>除法赋值运算符</td> 
   <td>c /= a 等效于 c = c / a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>//=</td> 
   <td>取整除赋值运算符</td> 
   <td>c //= a 等效于 c = c // a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%=</td> 
   <td>取 <strong>模</strong> (余数)赋值运算符</td> 
   <td>c %= a 等效于 c = c % a</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**=</td> 
   <td>幂赋值运算符</td> 
   <td>c *<em>= a 等效于 c = c *</em> a</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2.3 Python 中的计数方法 ###

常见的计数方法有两种，可以分别称为：

*  **自然计数法**(从 `1` 开始)—— 更符合人类的习惯
 *  **程序计数法**(从 `0` 开始)—— 几乎所有的程序语言都选择从 0 开始计数

因此，大家在编写程序时，应该尽量养成习惯：**除非需求的特殊要求，否则 循环 的计数都从 0 开始**

### 2.4 循环计算 ###

> 在程序开发中，通常会遇到 **利用循环** **重复计算** 的需求

遇到这种需求，可以：

1.  在 `while` 上方定义一个变量，用于 **存放最终计算结果**
2.  在循环体内部，每次循环都用 **最新的计算结果**，**更新** 之前定义的变量

**需求**

*  计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果

# 计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果
    # 0. 定义最终结果的变量
    result = 0
    
    # 1. 定义一个整数的变量记录循环的次数
    i = 0
    
    # 2. 开始循环
    while i <= 100:
     print(i)
    
     # 每一次循环，都让 result 这个变量和 i 这个计数器相加
     result += i
    
     # 处理计数器
     i += 1
    
    print("0~100之间的数字求和结果 = %d" % result)

#### 需求进阶 ####

*  计算 0 ~ 100 之间 所有 **偶数** 的累计求和结果

开发步骤

1.  编写循环 **确认** **要计算的数字**
2.  添加 **结果** 变量，在循环内部 **处理计算结果**

# 0. 最终结果
    result = 0
    
    # 1. 计数器
    i = 0
    
    # 2. 开始循环
    while i <= 100:
    
     # 判断偶数
     if i % 2 == 0:
     print(i)
     result += i
    
     # 处理计数器
     i += 1
    
    print("0~100之间偶数求和结果 = %d" % result)

## 03. break 和 continue ##

> `break` 和 `continue` 是专门在循环中使用的关键字

*  `break` **某一条件满足时**，退出循环，不再执行后续重复的代码
 *  `continue` **某一条件满足时**，不执行后续重复的代码

> `break` 和 `continue` 只针对 **当前所在循环** 有效

![3c1RFf.png][]

### 3.1 break ###

*  **在循环过程中**，如果 **某一个条件满足后**，**不** 再希望 **循环继续执行**，可以使用 `break` 退出循环

i = 0
    
    while i < 10:
    
     # break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码
     # i == 3
     if i == 3:
     break
    
     print(i)
    
     i += 1
    
    print("over")

> `break` 只针对当前所在循环有效

### 3.2 continue ###

*  **在循环过程中**，如果 **某一个条件满足后**，**不** 希望 **执行循环代码，但是又不希望退出循环**，可以使用 `continue`
 *  也就是：在整个循环中，**只有某些条件**，不需要执行循环代码，而其他条件都需要执行

i = 0
    
    while i < 10:
    
     # 当 i == 7 时，不希望执行需要重复执行的代码
     if i == 7:
     # 在使用 continue 之前，同样应该修改计数器
     # 否则会出现死循环
     i += 1
    
     continue
    
     # 重复执行的代码
     print(i)
    
     i += 1

*  需要注意：使用 `continue` 时，**条件处理部分的代码，需要特别注意**，不小心会出现 **死循环**

> `continue` 只针对当前所在循环有效

## 04. `while` 循环嵌套 ##

### 4.1 循环嵌套 ###

*  `while` 嵌套就是：`while` 里面还有 `while`

while 条件 1:
     条件满足时，做的事情1
     条件满足时，做的事情2
     条件满足时，做的事情3
     ...(省略)...
     
     while 条件 2:
     条件满足时，做的事情1
     条件满足时，做的事情2
     条件满足时，做的事情3
     ...(省略)...
     
     处理条件 2
     
     处理条件 1

### 4.2 循环嵌套演练 —— 九九乘法表 ###

#### 第 1 步：用嵌套打印小星星 ####

**需求**

*  在控制台连续输出五行 `*`，每一行星号的数量依次递增

*
    **
    ***
    ****
    *****

*  使用字符串 \* 打印

# 1. 定义一个计数器变量，从数字1开始，循环会比较方便
    row = 1
    
    while row <= 5:
    
     print("*" * row)
    
     row += 1

#### 第 2 步：使用循环嵌套打印小星星 ####

**知识点** 对 `print` 函数的使用做一个增强

*  在默认情况下，`print` 函数输出内容之后，会自动在内容末尾增加换行
 *  如果不希望末尾增加换行，可以在 `print` 函数输出内容的后面增加 `, end=""`
 *  其中 `""` 中间可以指定 `print` 函数输出内容之后，继续希望显示的内容
 *  语法格式如下：

# 向控制台输出内容结束之后，不会换行
    print("*", end="")
    
    # 单纯的换行
    print("")

> `end=""` 表示向控制台输出内容结束之后，不会换行

**假设** `Python` **没有提供** 字符串的 `*` 操作 **拼接字符串**

**需求**

*  在控制台连续输出五行 `*`，每一行星号的数量依次递增

*
    **
    ***
    ****
    *****

**开发步骤**

*  1> 完成 5 行内容的简单输出
 *  2> 分析每行内部的 `*` 应该如何处理？
    
     *  每行显示的星星和当前所在的行数是一致的
     *  嵌套一个小的循环，专门处理每一行中 `列` 的星星显示

row = 1
    
    while row <= 5:
    
     # 假设 python 没有提供字符串 * 操作
     # 在循环内部，再增加一个循环，实现每一行的 星星 打印
     col = 1
    
     while col <= row:
     print("*", end="")
    
     col += 1
    
     # 每一行星号输出完成后，再增加一个换行
     print("")
    
     row += 1

#### 第 3 步： 九九乘法表 ####

**需求** 输出 九九乘法表，格式如下：

1 * 1 = 1 
    1 * 2 = 2 2 * 2 = 4 
    1 * 3 = 3 2 * 3 = 6 3 * 3 = 9 
    1 * 4 = 4 2 * 4 = 8 3 * 4 = 12 4 * 4 = 16 
    1 * 5 = 5 2 * 5 = 10 3 * 5 = 15 4 * 5 = 20 5 * 5 = 25 
    1 * 6 = 6 2 * 6 = 12 3 * 6 = 18 4 * 6 = 24 5 * 6 = 30 6 * 6 = 36 
    1 * 7 = 7 2 * 7 = 14 3 * 7 = 21 4 * 7 = 28 5 * 7 = 35 6 * 7 = 42 7 * 7 = 49 
    1 * 8 = 8 2 * 8 = 16 3 * 8 = 24 4 * 8 = 32 5 * 8 = 40 6 * 8 = 48 7 * 8 = 56 8 * 8 = 64 
    1 * 9 = 9 2 * 9 = 18 3 * 9 = 27 4 * 9 = 36 5 * 9 = 45 6 * 9 = 54 7 * 9 = 63 8 * 9 = 72 9 * 9 = 81

**开发步骤**

*  1.  打印 9 行小星星

*
    **
    ***
    ****
    *****
    ******
    *******
    ********
    *********

*  1.  将每一个 `*` 替换成对应的行与列相乘

# 定义起始行
    row = 1
    
    # 最大打印 9 行
    while row <= 9:
     # 定义起始列
     col = 1
    
     # 最大打印 row 列
     while col <= row:
    
     # end = ""，表示输出结束后，不换行
     # "\t" 可以在控制台输出一个制表符，协助在输出文本时对齐
     print("%d * %d = %d" % (col, row, row * col), end="\t")
    
     # 列数 + 1
     col += 1
    
     # 一行打印完成的换行
     print("")
    
     # 行数 + 1
     row += 1

**字符串中的转义字符**

*  `\t` 在控制台输出一个 **制表符**，协助在输出文本时 **垂直方向** 保持对齐
 *  `\n` 在控制台输出一个 **换行符**

> **制表符** 的功能是在不使用表格的情况下在 **垂直方向** 按列对齐文本

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>转义字符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>\\</td> 
   <td>反斜杠符号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\‘</td> 
   <td>单引号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\“</td> 
   <td>双引号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\n</td> 
   <td>换行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\t</td> 
   <td>横向制表符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\r</td> 
   <td>回车</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

[3c1WY8.md.png]: /images/20210813/376b1aaf65e1413685c1e897242e018d.png
[3c1WY8.md.png 1]: https://imgchr.com/i/3c1WY8
[3c1RFf.png]: /images/20210813/835584589d2c44bcb759fedb5935c96b.png