Python教程

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Python 循环语句 ​

循环语句用于重复执行一段代码，直到满足特定条件为止。Python 提供了两种主要的循环语句：for 循环和 while 循环。本章节将详细介绍 Python 中的循环语句。

while 循环 ​

while 循环用于在条件为真的情况下重复执行代码块。

基本语法 ​

python
while condition:
    # 条件为真时执行的代码块

示例：

python
# while 循环示例
count = 1

while count <= 5:
    print(f"计数：{count}")
    count += 1

print("循环结束。")

输出：

计数：1
计数：2
计数：3
计数：4
计数：5
循环结束。

无限循环 ​

如果 while 循环的条件始终为真，那么循环将无限执行下去，这就是无限循环。

示例：

python
# 无限循环示例（按 Ctrl+C 退出）
# count = 1
# 
# while True:
#     print(f"计数：{count}")
#     count += 1
# 
# print("循环结束。")  # 这行代码永远不会执行

break 语句 ​

break 语句用于提前终止循环，跳出循环体。

示例：

python
# break 语句示例
count = 1

while count <= 10:
    print(f"计数：{count}")
    if count == 5:
        print("遇到 break，提前终止循环。")
        break
    count += 1

print("循环结束。")

输出：

计数：1
计数：2
计数：3
计数：4
计数：5
遇到 break，提前终止循环。
循环结束。

continue 语句 ​

continue 语句用于跳过当前循环的剩余部分，直接开始下一次循环。

示例：

python
# continue 语句示例
count = 0

while count < 10:
    count += 1
    if count % 2 == 0:
        print(f"跳过偶数：{count}")
        continue
    print(f"计数：{count}")

print("循环结束。")

输出：

计数：1
跳过偶数：2
计数：3
跳过偶数：4
计数：5
跳过偶数：6
计数：7
跳过偶数：8
计数：9
跳过偶数：10
循环结束。

else 子句 ​

while 循环可以带有一个 else 子句，当循环正常结束（即不是通过 break 语句终止）时，会执行 else 子句中的代码。

示例：

python
# while-else 语句示例
count = 1

while count <= 5:
    print(f"计数：{count}")
    count += 1
else:
    print("循环正常结束，执行 else 子句。")

print("程序结束。")

# 使用 break 语句终止循环
print("\n使用 break 语句终止循环：")
count = 1

while count <= 5:
    print(f"计数：{count}")
    if count == 3:
        print("遇到 break，提前终止循环。")
        break
    count += 1
else:
    print("循环正常结束，执行 else 子句。")  # 这行代码不会执行

print("程序结束。")

输出：

计数：1
计数：2
计数：3
计数：4
计数：5
循环正常结束，执行 else 子句。
程序结束。

使用 break 语句终止循环：
计数：1
计数：2
计数：3
遇到 break，提前终止循环。
程序结束。

for 循环 ​

for 循环用于遍历可迭代对象（如列表、元组、字符串、字典等）中的元素。

基本语法 ​

python
for item in iterable:
    # 对每个元素执行的代码块

示例：

python
# for 循环示例
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

for fruit in fruits:
    print(f"水果：{fruit}")

print("循环结束。")

输出：

水果：apple
水果：banana
水果：cherry
循环结束。

遍历字符串 ​

python
# 遍历字符串示例
text = "Hello, World!"

for char in text:
    print(char, end=" ")

print("\n循环结束。")

输出：

H e l l o ,   W o r l d ! 
循环结束。

遍历元组 ​

python
# 遍历元组示例
numbers = (1, 2, 3, 4, 5)

for num in numbers:
    print(f"数字：{num}")

print("循环结束。")

输出：

数字：1
数字：2
数字：3
数字：4
数字：5
循环结束。

遍历字典 ​

python
# 遍历字典示例
person = {
    "name": "Alice",
    "age": 30,
    "city": "New York"
}

# 遍历字典的键
print("遍历字典的键：")
for key in person:
    print(f"键：{key}")

# 遍历字典的值
print("\n遍历字典的值：")
for value in person.values():
    print(f"值：{value}")

# 遍历字典的键值对
print("\n遍历字典的键值对：")
for key, value in person.items():
    print(f"{key}: {value}")

print("循环结束。")

输出：

遍历字典的键：
键：name
键：age
键：city

遍历字典的值：
值：Alice
值：30
值：New York

遍历字典的键值对：
name: Alice
age: 30
city: New York
循环结束。

遍历 range() 函数 ​

range() 函数用于生成一个整数序列，常用于 for 循环中。

语法：

python
range(start, stop, step)
  • start：起始值（默认为 0）
  • stop：结束值（不包含）
  • step：步长（默认为 1）

示例：

python
# 遍历 range() 函数示例

# 基本用法
print("基本用法：")
for i in range(5):
    print(f"i = {i}")

# 指定起始值和结束值
print("\n指定起始值和结束值：")
for i in range(2, 8):
    print(f"i = {i}")

# 指定起始值、结束值和步长
print("\n指定起始值、结束值和步长：")
for i in range(1, 10, 2):
    print(f"i = {i}")

# 反向遍历
print("\n反向遍历：")
for i in range(5, 0, -1):
    print(f"i = {i}")

print("循环结束。")

输出：

基本用法：
i = 0
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4

指定起始值和结束值：
i = 2
i = 3
i = 4
i = 5
i = 6
i = 7

指定起始值、结束值和步长：
i = 1
i = 3
i = 5
i = 7
i = 9

反向遍历：
i = 5
i = 4
i = 3
i = 2
i = 1
循环结束。

break 语句 ​

for 循环中也可以使用 break 语句来提前终止循环。

示例：

python
# for 循环中的 break 语句示例
fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"]

for fruit in fruits:
    print(f"水果：{fruit}")
    if fruit == "cherry":
        print("遇到 break，提前终止循环。")
        break

print("循环结束。")

输出：

水果：apple
水果：banana
水果：cherry
遇到 break，提前终止循环。
循环结束。

continue 语句 ​

for 循环中也可以使用 continue 语句来跳过当前循环的剩余部分，直接开始下一次循环。

示例：

python
# for 循环中的 continue 语句示例
fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"]

for fruit in fruits:
    if fruit == "cherry":
        print("跳过 cherry。")
        continue
    print(f"水果：{fruit}")

print("循环结束。")

输出：

水果：apple
水果：banana
跳过 cherry。
水果：date
水果：elderberry
循环结束。

else 子句 ​

for 循环也可以带有一个 else 子句，当循环正常结束（即不是通过 break 语句终止）时，会执行 else 子句中的代码。

示例：

python
# for-else 语句示例
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]

for fruit in fruits:
    print(f"水果：{fruit}")
else:
    print("循环正常结束，执行 else 子句。")

print("程序结束。")

# 使用 break 语句终止循环
print("\n使用 break 语句终止循环：")
for fruit in fruits:
    print(f"水果：{fruit}")
    if fruit == "banana":
        print("遇到 break，提前终止循环。")
        break
else:
    print("循环正常结束，执行 else 子句。")  # 这行代码不会执行

print("程序结束。")

输出：

水果：apple
水果：banana
水果：cherry
循环正常结束，执行 else 子句。
程序结束。

使用 break 语句终止循环：
水果：apple
水果：banana
遇到 break，提前终止循环。
程序结束。

嵌套循环 ​

循环可以嵌套，即在一个循环内部再使用另一个循环。

示例：

python
# 嵌套循环示例

# 打印乘法表
print("乘法表：")
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f"{j} × {i} = {i * j}", end="\t")
    print()

print("\n循环结束。")

# 遍历二维列表
print("遍历二维列表：")
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]

for row in matrix:
    for num in row:
        print(num, end=" ")
    print()

print("\n循环结束。")

输出：

乘法表：
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	

循环结束。
遍历二维列表：
1 2 3 
4 5 6 
7 8 9 

循环结束。

循环的应用场景 ​

循环在编程中非常常见，以下是一些典型的应用场景：

  1. 遍历数据：遍历列表、元组、字符串等数据结构中的元素。
  2. 重复执行：重复执行一段代码，直到满足特定条件。
  3. 计数：从一个数开始，按照一定的步长递增或递减，直到达到目标值。
  4. 菜单驱动：显示菜单，根据用户的选择执行不同的功能，直到用户选择退出。
  5. 数据处理：处理大量数据，如计算总和、平均值、最大值、最小值等。

示例：

python
# 循环的应用场景

# 1. 遍历数据
print("1. 遍历数据")
students = ["Alice", "Bob", "Charlie", "David"]
for student in students:
    print(f"学生：{student}")

# 2. 重复执行
print("\n2. 重复执行")
print("打印 'Hello' 5 次：")
for i in range(5):
    print("Hello")

# 3. 计数
print("\n3. 计数")
print("从 1 数到 10：")
for i in range(1, 11):
    print(i, end=" ")
print()

# 4. 菜单驱动
print("\n4. 菜单驱动")
while True:
    print("\n菜单：")
    print("1. 查看信息")
    print("2. 修改信息")
    print("3. 退出")
    choice = input("请输入选项编号：")
    
    if choice == "1":
        print("查看信息...")
    elif choice == "2":
        print("修改信息...")
    elif choice == "3":
        print("退出程序...")
        break
    else:
        print("无效的选项，请重新输入。")

# 5. 数据处理
print("\n5. 数据处理")
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 计算总和
total = 0
for num in numbers:
    total += num
print(f"总和：{total}")

# 计算平均值
average = total / len(numbers)
print(f"平均值：{average}")

# 找出最大值
max_num = numbers[0]
for num in numbers:
    if num > max_num:
        max_num = num
print(f"最大值：{max_num}")

# 找出最小值
min_num = numbers[0]
for num in numbers:
    if num < min_num:
        min_num = num
print(f"最小值：{min_num}")

# 计算偶数的和
even_sum = 0
for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        even_sum += num
print(f"偶数的和：{even_sum}")

总结 ​

Python 中的循环语句包括 while 循环和 for 循环，用于重复执行一段代码。while 循环基于条件执行，for 循环基于遍历可迭代对象执行。此外，Python 还提供了 break、continue 语句以及 else 子句，用于控制循环的执行流程。掌握循环语句对于编写 Python 代码非常重要。

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