Python基础 -- 流程控制

目录

• ​​程序的三大流程​​
• ​​分支结构​​

• ​​程序中的判断​​
• ​​判断的定义​​
• ​​if 判断语句基本语法​​
• ​​else 处理条件不满足的情况​​
• ​​逻辑运算​​

• ​​`and`​​
• ​​`or`​​
• ​​`not`​​

• ​​if 语句进阶​​

• ​​`elif`​​
• ​​`if` 的嵌套​​

• ​​循环结构​​
• ​​while循环​​

• ​​`while` 循环基本使用​​
• ​​`while` 语句基本语法​​

• ​​死循环​​

• ​​Python 中的计数方法​​
• ​​循环计算​​

• ​​需求进阶​​

• ​​break 和 continue​​

• ​​break​​
• ​​continue​​

• ​​`while` 循环嵌套​​

• ​​for循环​​

• ​​for语句基本语法​​
• ​​序列​​

• ​​元组与字符串​​
• ​​range()​​
• ​​能转换成序列的数据​​

• ​​zip()​​
• ​​enumerate()​​

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

分支结构

程序中的判断

if 今天发工资:

    先还信用卡的钱

    if 有剩余:

        又可以happy了，O(∩_∩)O哈哈~

    else:

        噢，no。。。还的等30天
else:

判断的定义

• 如果条件满足，才能做某件事情，
• 如果条件不满足，就做另外一件事情，或者什么也不做

正是因为有了判断，才使得程序世界丰富多彩，充满变化！

判断语句 又被称为 “分支语句”，正是因为有了判断，才让程序有了很多的分支

if 判断语句基本语法

在 ​​Python​​ 中，if 语句 就是用来进行判断的，格式如下：

if 要判断的条件:

注意：代码的缩进为一个 ​​tab​​ 键，或者 4 个空格 —— 建议使用空格

• 在 Python 开发中，Tab 和空格不要混用！

我们可以把整个 if 语句看成一个完整的代码块

else 处理条件不满足的情况

思考

在使用 ​​if​​ 判断时，只能做到满足条件时要做的事情。那如果需要在 不满足条件的时候，做某些事情，该如何做呢？

答案

​​else​​，格式如下：

if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情
    ……
else:

注意：

• ​​if​​​ 和​​else​​ 语句以及各自的缩进部分共同是一个完整的代码块

逻辑运算

• 在程序开发中，通常在判断条件时，会需要同时判断多个条件
• 只有多个条件都满足，才能够执行后续代码，这个时候需要使用到逻辑运算符
• 逻辑运算符可以把多个条件按照逻辑进行连接，变成更复杂的条件
• Python 中的逻辑运算符包括：与 and／或 or／非 not三种

and

条件1 and 条件2

• 与／并且
• 两个条件同时满足，返回​​True​​
• 只要有一个不满足，就返回​​False​​

or

条件1 or 条件2

• 或／或者
• 两个条件只要有一个满足，返回​​True​​
• 两个条件都不满足，返回​​False​​

not

not 条件

• 非／不是

if 语句进阶

elif

• 在开发中，使用​​if​​ 可以判断条件
• 使用​​else​​ 可以处理条件不成立的情况
• 但是，如果希望再增加一些条件，条件不同，需要执行的代码也不同时，就可以使用​​elif​​
• 语法格式如下：

if 条件1:
    条件1满足执行的代码
    ……
elif 条件2:
    条件2满足时，执行的代码
    ……
elif 条件3:
    条件3满足时，执行的代码
    ……
else:

• 对比逻辑运算符的代码

if 条件1 and 条件2:
    条件1满足 并且 条件2满足 执行的代码
    ……

注意

1. ​​elif​​​ 和​​else​​​ 都必须和​​if​​ 联合使用，而不能单独使用
2. 可以将​​if​​​、​​elif​​​ 和​​else​​ 以及各自缩进的代码，看成一个完整的代码块

if 的嵌套

elif 的应用场景是：同时 判断 多个条件，所有的条件是 平级 的

• 在开发中，使用​​if​​ 进行条件判断，如果希望在条件成立的执行语句中再增加条件判断，就可以使用if 的嵌套
• if 的嵌套的应用场景就是：在之前条件满足的前提下，再增加额外的判断
• if 的嵌套的语法格式，除了缩进之外和之前的没有区别
• 语法格式如下：

if 条件 1:
    条件 1 满足执行的代码
    ……
    
    if 条件 1 基础上的条件 2:
        条件 2 满足时，执行的代码
        ……    
        
    # 条件 2 不满足的处理
    else:
        条件 2 不满足时，执行的代码
        
# 条件 1 不满足的处理
else:
    条件1

循环结构

while循环

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？

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

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！

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

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)

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

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

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

while 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

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

for循环

for语句基本语法

除了 while 循环，Python 中还有一种常用的循环结构——for 循环

Python 中的 for 循环是通过 for … in … 语句实现循环的，强调的是对什么 序列 做重复操作。计算机一遇到 for，便会 ​​依次​​ 访问序列中的元素，赋值给变量 i，执行一次循环体。当序列中的元素都访问完一遍，循环自然而然也就停止啦。而这种沿着某条路线，依次对序列中每个元素均做 一次 访问的过程，就叫做 ​​遍历​​。

for 循环的执行过程:

图上的代码实际上就是在遍历列表 [0, 1, 2]。每次访问时，Python 把访问到的数字赋值给变量 i，执行 print(i + 1) 语句。所以整段代码的作用就是逐行打印出 1、2、3。

for 后面的变量是可以自由取名的。遍历一些纯数字序列时，我们常常取名为 i。不过更多情况下，我们应该尽量取一个易于阅读、有含义的变量名。

序列

在 Python 中，​​序列​​​ 指的是 ​​有序​​ 元素的集合。我们能使用 len() 函数获取它的长度，也能够用 索引 获取指定位置的元素。
​​​列表​​​ 和 ​​元组​​​，还有最开始接触的 ​​字符串​​​，都是 Python 中很常用的序列（range()函数返回的也是一个序列）。而 ​​整数​​​、​​浮点数​​​ 和 ​​布尔值​​，它们都是一个个孤立的存在，自然也就不是序列了。

元组与字符串

遍历元组和遍历列表很相似，Python 会从元组第一个元素开始，依次访问到最后一个元素。
遍历 字符串 时，Python 则会从左往右依次访问字符串里的字符。

range()

range函数的用法：

range() 函数生成的是一串数字序列，可以使用 list() 函数，把它的返回值转换成列表再使用。其实，range() 函数的返回值可以直接索引，也能通过 len() 函数获取长度，是不折不扣的 序列。

Python3 range() 返回的是一个可迭代对象（类型是对象），而不是列表类型， 所以打印的时候不会打印列表，具体可查阅 Python3 range() 用法说明。

能转换成序列的数据

zip()

它可以把两个列表打包组合起来，这个函数返回一个zip对象，你直接打印是打印不出来的
例如：

ids = [1, 2, 3]
names = ['派大星', '章鱼哥', '珊迪']
name_with_id = list(zip(ids, names))
print(name_with_id)
# 输出：[(1, '派大星'), (2, '章鱼哥'), (3, '珊迪')]

打包后的结果 names_with_ids 实际上按顺序保存一个个形如 (编号, 名字) 的 元组。
zip的对象在遍历的时候是不用转化为list的，它自身就是序列可以遍历。

这种元组结构想要访问到里面的数据：

info = (1, '派大星')
id, name = info
print(id)
# 输出：1
print(name)
# 输出：派大星

这是 Python 中的特殊规则：用逗号 , 分隔开的多个变量，可以 ​​按顺序​​​ 一次性获取 ​​序列​​​ 中的元素。需要注意的是，序列里有几个元素，就要用多少个变量把它们一一取出来(你不能说取一半就不取了)。
所以对于按编号、名字顺序组合起来的数据 zip(ids, names)，我们可以设置 id 和 name 这两个变量去遍历它，就像这样：

ids = [1, 2, 3]
names = ['派大星', '章鱼哥', '珊迪']
# 遍历按编号、名字顺序组合起来的数据
for id, name in zip(ids, names):
  print(str(id) + '号：' + name)
'''
输出：
1号：派大星
2号：章鱼哥
3号：珊迪
'''

变量 id 在访问到列表 ids 中各个元素的同时，变量 name 也访问到了 names 中对应位置的元素。

enumerate()

enumerate() 函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。
返回的是一个enumerate对象
例如：

names = ['派大星', '章鱼哥', '珊迪']
# 为其标上序号，默认从 0 开始
names_with_id = list(enumerate(names))
print(names_with_id)
# 输出：[(0, '派大星'), (1, '章鱼哥'), (2, '珊迪')]

可以看到，这些序号默认是从 0 开始的，我们也可以传入参数，指定序号开始数字，让结果更符合我们的习惯。

# 指定序号从 1 开始
names_with_id = list(enumerate(names, 1))
print(names_with_id)
# 输出：[(1, '派大星'), (2, '章鱼哥'), (3, '珊迪')]

它的返回值也类似一个个元组，跟zip()函数的返回值一样，所以也可以同zip那样遍历。