Python自学Day4 循环结构

循环结构

应用场景

如果在程序中我们需要重复的执行某条或某些指令,例如用程序控制机器人踢足球,如果机器人持球而且还没有进入射门范围,那么我们就要一直发出让机器人向球门方向奔跑的指令。当然你可能已经注意到了,刚才的描述中不仅仅有需要重复的动作,还需要用到上一章讲的分支结构。再举一个简单的例子,我们要实现一个每隔1秒中在屏幕上打印一次”hello, world”并持续打印一个小时的程序,我们肯定不能够直接把print(‘hello, world’)这句代码写3600遍,如果真的要这样做,那么编程的工作就太无聊乏味了。因此,我们还需要了解一下循环结构,有了循环结构我们就可以轻松的控制某件事或者某些事重复、重复、再重复的去执行。

Python中构造循环结构有两种做法,一种是for-in循环,一种是while循环。

for-in循环

如果明确的知道循环执行的次数或者要对一个容器进行迭代(后面会讲到),那么我们推荐使用for-in循环,例如下面代码中计算1~100求和的结果($\displaystyle \sum \limits_{n=1}^{100}n$)。

Python自学Day4 循环结构

需要说明的是上面代码中的range(101)可以用来构造一个从0到100的取值范围,这样就可以构造出一个整数的序列并用于循环中,例如:

  • range(101)可以产生一个0到100的整数序列。
  • range(1, 100)可以产生一个1到99的整数序列。
  • range(1, 100, 2)可以产生一个1到99的奇数序列,其中2是步长,即数值序列的增量。

知道了这一点,我们可以用下面的代码来实现1~100之间的偶数求和。

Python自学Day4 循环结构

也可以通过在循环中使用分支结构的方式来实现相同的功能,代码如下所示。

Python自学Day4 循环结构

while循环

如果要构造不知道具体循环次数的循环结构,我们推荐使用while循环。while循环通过一个能够产生或转换出bool值的表达式来控制循环,表达式的值为True循环继续,表达式的值为False循环结束。下面我们通过一个“猜数字”的小游戏(计算机出一个1~100之间的随机数,人输入自己猜的数字,计算机给出对应的提示信息,直到人猜出计算机出的数字)来看看如何使用while循环。

Python自学Day4 循环结构

上面的代码中使用了break关键字来提前终止循环,需要注意的是break只能终止它所在的那个循环,这一点在使用嵌套的循环结构(下面会讲到)需要引起注意。除了break之外,还有另一个关键字是continue,它可以用来放弃本次循环后续的代码直接让循环进入下一轮。

和分支结构一样,循环结构也是可以嵌套的,也就是说在循环中还可以构造循环结构。下面的例子演示了如何通过嵌套的循环来输出一个九九乘法表。

Python自学Day4 循环结构

练习

练习1:输入一个正整数判断是不是素数。

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练习2:输入两个正整数,计算它们的最大公约数和最小公倍数。

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