Python3: 条件控制、循环语句、迭代器与生成器

叁歲伎倆 2021-09-21 22:34 295阅读 0赞

本文链接: [https://xiets.blog.csdn.net/article/details/115557328][https_xiets.blog.csdn.net_article_details_115557328]

[Python3 学习笔记（目录）][Python3]

Python 流程控制官方文档: [Control Flow][]

# 1. 条件控制：if else #

语法格式：

#
    # 单个条件判断: if
    #
    if 条件表达式1:
        代码块1
    
    #
    # if 和 else
    #
    if 条件表达式1:
        代码块1
    else:
        代码块2
    
    #
    # 多个条件判断: if elif else
    #
    if 条件表达式1:
        代码块1
    elif 条件表达式2:
        代码块2
    else:
        代码块3

一般情况下 *条件表达式* 为 *布尔表达式*，结果为类型为 `bool`，也可以是任意对象，其中 `False`, `None`, `0`, `空序列` 表示否定。

示例：

a = int(input("输入分数: "))
    
    if a >= 90:
        print("优秀")
    elif a >= 80:
        print("良好")
    elif a >= 60:
        print("及格")
    else:
        print("不及格")

# 2. 循环语句 #

Python 中的循环语句有 `while` 和 `for` 两种。

## 2.1 while 循环 ##

语法格式：

#
    # while 循环一般结构
    #
    while 条件判断:
        循环体代码块
    
    
    #
    # while 和 else 搭配使用
    #
    while 条件判断:
        循环体代码块
    else:
        正常执行完(非 break 跳出) while 循环后执行的代码块

示例：

i = 1
    sum = 0
    
    while i <= 100:
        sum += i
        i += 1
    
    print("1 + 2 + ... + 100 = ", sum)

## 2.2 for 循环 ##

语法格式：

for 变量名 in 序列对象:
        循环体
    
    # 或
    
    for 变量名 in 序列对象:
        循环体
    else:
        正常执行完(非 break 跳出) for 循环后执行的代码块

示例：

#
    # 遍历列表
    #
    lt = ["C", "Python", "Java"]
    
    for x in lt:
        print(x, end=", ")      # 输出: C, Python, Java, 
    
    
    #
    # 遍历字典
    #
    dt = { "name":"Tom", "age":25}
    
    for key in dt:              # 遍历字典的循环变量为字典的键
        print(str(key) + ":" + str(dt[key]), end=", ")      # 输出: name:Tom, age:25,

## 2.3 range() 函数 ##

`range()` 函数用于生成一个 **只读** 的 **整数序列**，通常在 for 循环中会使用到。

函数的原型：

#
    # start: 序列开始数字, 默认为 0
    # stop: 序列结束的数字需小于该值
    # step: 步长, 序列数字直接的间隔, 默认为 1
    #
    # start, stop, step 三个参数均为 int 类型
    #
    range(stop)                 # 生成 [0, stop) 区间的的所有整数组成的序列
    range(start, stop[, step])  # 生成 [start, stop) 区间内, 数字以 step 步长取值的所有数字组成的序列

示例:

# 序列的创建
    range(5)                # 序列为: 0, 1, 2, 3, 4
    range(3, 5)             # 序列为: 3, 4
    range(0, 10, 2)         # 序列为: 0, 2, 4, 6, 8
    range(10, 0, -2)        # 序列为: 10, 8, 6, 4, 2
    
    # 序列值的访问
    s = range(5)
    
    s[0]                    # 索引为 0 的元素, 结果为 0
    3 in s                  # 成员判断, 结果为 True
    s[0:3]                  # 序列切片, 结果序列为: 0, 1, 2
    s[]

range() 在 for 循环中的应用：

for i in range(5):
        print(i, end=", )           # 输出: 0, 1, 2, 3, 4
    
    
    for i in range(5):
        print(i, end=", )           # 输出: 0, 1, 2, 3, 4
    
    
    for i in range(5, 0, -1):
        print(i, end=", ")          # 输出: 5, 4, 3, 2, 1, 0,
    
    
    lt = ["Hello", "World", "Python"]
    for i in range(len(lt)):
        print(lt[i], end=", ")      # 输出: Hello, World, Python,

## 2.4 break 和 continue 语句 ##

`break`语句用于跳出当前循环（由 break 语句跳出循环后，不会执行循环的 else 语句）。

`continue`语句用于不再往下执行本次的循环体，直接进入下一个循环。

示例：

#
    # while循环: 输出 [1, 100] 之间的偶数
    #
    i = 0
    while True:                 # 无限循环
        i += 1                  # 变量递增
        if i % 2 != 0:          # 奇数跳过
            continue            # 不再往下执行, 进入下一个循环
        print(i)
        if i >= 100:            # 达到了 100, 跳出循环
            break               # 满足条件就跳出循环
    else:
        print("由 break 跳出循环, 这里不会执行")
    
    
    #
    # for循环: 输出 [1, 100] 之间的偶数
    #
    for i in range(1, 1000):
        if i % 2 != 0:          # 奇数跳过
            continue
        print(i)
        if i >= 100:            # 达到了 100, 跳出循环
            break               # 满足条件就跳出循环

## 2.5 pass 空语句 ##

`pass`是一条空语句，不做任何事情，只用于占位保持程序结构的完整性。

示例:

if x % 2 == 0:
        pass                # 只作占位, 不执行任何操作
        print("x 是偶数")
    else:
        pass                # 只作占位, 不执行任何操作
    
    
    class Demo:
        pass
    
    
    while True:             # 无限循环, 等待手动结束进程
        pass

# 3. 迭代器 #

迭代器是 Python 访问序列（str/tuple/list/set/dict）元素的一种方式。

迭代器从序列的第一个元素开始遍历，直到最后一个元素遍历完成结束。

迭代器只能往后遍历，不能回溯前面已遍历过的元素。

迭代器的两个基本方法：

*  `iter(seq)`：生成指定序列的迭代器。
 *  `next(it)`：返回迭代器的下一个元素，如果迭代器已被变量完成，则抛出`StopIteration`异常。

## 3.1 迭代器的创建与访问 ##

lt = [1, 2, 3]
    it = iter(lt)           # 创建列表的迭代器
    print(next(it))         # 输出 1
    print(next(it))         # 输出 2
    print(next(it))         # 输出 3
    print(next(it))         # 抛出 StopIteration 异常

循环遍历迭代器：

lt = [1, 2, 3]
    
    #
    # for 循环变量迭代器
    #
    it = iter(lt)                           # 创建列表的迭代器
    for x in it:                            # 迭代器遍历完成后自动退出循环
        print(x, end=",")                   # 输出 1, 2, 3, 
    
    #
    # while 循环变量迭代器
    #
    it = iter(lt)                           # 创建列表的迭代器
    while True:
        try:
            print(next(it), end=", ")       # 输出 1, 2, 3
        except StopIteration:
            break

## 3.2 创建可迭代的类型 ##

`类`想要支持迭代，需要实现下面两个方法：

*  `__iter__()`：创建迭代器的方法，调用`iter(obj)`方法时自动调用该方法，返回一个迭代器对象。
 *  `__next__()`：调用`next(it)`方法迭代对象时自动调用该方法，返回当前迭代的元素，没有更多元素可迭代时抛出 `StopIteration`异常作为迭代完成的标记。

下面模拟 range(stop) 函数实现一个可迭代的类型 MyRange。

class MyRange:
        def __init__(self, stop):
            self.stop = stop
    
        def __iter__(self):
            self.i = 0
            return self
    
        def __next__(self):
            if self.i >= self.stop:
                raise StopIteration()   # 抛出 StopIteration 异常, 表示没有更多元素, 迭代结束
            n = self.i
            self.i += 1
            return n
    
    
    d = MyRange(5)
    
    for x in d:
        print(x, end=", ")              # 输出: 0, 1, 2, 3, 4,

# 4. 生成器 #

在 Python 中，使用了`yield`的函数被称为生成器（generator）。

调用生成器函数，返回一个迭代器。

在生成器函数中，每执行一次`yield`语句保存一个元素，方法执行完后，所有保存的元素组成一个可迭代的序列用于迭代。

示例：

def gen_range(stop):                # 生成器函数, 调用后返回一个迭代器
        i = 0
        while i < stop:
            yield i                     # 保存一个待迭代的元素, 方法执行完后, 所有用
            i += 1                      # yield 语句保存过的元素, 组成一个序列返回用于迭代
    
    
    it = gen_range(5)                   # 调用生成器函数, 生成一个迭代器
    
    while True:
        try:
            print(next(it), end=", ")   # 输出: 0, 1, 2, 3, 4,
        except StopIteration:
            break

[https_xiets.blog.csdn.net_article_details_115557328]: https://xiets.blog.csdn.net/article/details/115557328
[Python3]: https://xiets.blog.csdn.net/article/details/109266600
[Control Flow]: https://docs.python.org/zh-cn/3/tutorial/controlflow.html