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Python循环语句代码详解:while、for、break

时间:2020-12-11 15:11:17  来源:  作者:

导读:循环语句是指重复执行同一段代码块,通常用于遍历集合或者累加计算。Python中的循环语句有while语句、for语句。

作者:黄传禄 张克强 赵越
来源:华章科技

Python循环语句代码详解:while、for、break

 

01 while循环

循环语句是程序设计中常用的语句之一。任何编程语言都有while循环,Python也不例外。while循环的格式如下所示。

1 while(表达式):
2     …
3 else:
4     …

while循环的执行过程:当循环表达式为真时,依次执行while中的语句。直到循环表达式的值为False,程序的流程转到else语句。其中else子句可以省略,表达式两侧的括号也可以省略。

注意:while循环中的else子句也属于循环的一部分,最后一次循环结束后将执行else子句。

下面这段代码演示了while循环的使用。程序首先要求输入5个数字,然后依次输出这5个数字。

1 # while循环
2 numbers = input("输入几个数字,用逗号分隔:").split(",")
3 print(numbers)
4 x = 0
5 while x < len(numbers):    # 当x的值小于输入字数的个数的时候,执行循环内容    
6     print (numbers[x])
7     x += 1                  # 一个循环结束时给x加1

【代码说明】

  • 第2行代码使用input()捕获输入。按照提示输入5个数字,并用逗号分隔。input()根据输入的逗号,生成一个列表。
  • 第3行代码输出列表numbers的内容。
  • 第4行代码定义变量x的值为0。
  • 第5行代码循环列表numbers。
  • 第6行代码输出列表中第x+1个数字的值。
  • 第7行代码,每次循环使变量x增1。

下面【例3-6】中的这段代码演示了else子句在while循环中的使用。当变量x的值大于0时,执行循环,否则输出变量x的值。

【例3-6.py】

1 # 带else子句的while循环
2 x = float(input("输入x的值:"))   # 接收用户输入的数字并转换为float类型
3 i = 0
4 while(x  != 0):                  # Python 3中的不等于不再使用<>,一律使用!=
5     if(x > 0):
6         x -= 1                  # 如果x大于0,则减1
7     else:
8         x += 1                 # 如果x小于0,则加1
9     i = i + 1
10     print( "第%d次循环:%f" %(i, x))
11 else:
12     print ("x等于0:", x)

【代码说明】

  • 第2行代码输入变量x的值。
  • 第3行代码定义变量i,变量i表示循环次数。
  • 第4行代码,给出循环条件x != 0。如果x不等于0,则执行第5行代码;否则,执行else子句的内容。
  • 第5行代码,判断变量x的值是否大于0。
  • 第6行代码,如果x的值大于0,则每次循环都减1。
  • 第7行代码,判断变量x的值是否小于0。
  • 第8行代码,如果x的值小于0,则每次循环都加1。
  • 第9行代码,每次循环使变量i的值加1。
  • 第11行代码,循环结束,else子句输出变量x的值。输出结果(假设输入数字为0):x等于0:0。

在使用循环语句时,应注意循环表达式的布尔值,避免出现死循环。死循环是指循环条件永远为真的循环。例如:

1 i = 1
2 while i > 0:     # i永远大于0
3     i = i + 1
4     print(i)

这段代码就是一个死循环,变量i的值永远都大于0。

02 for循环

for循环用于遍历一个集合,依次访问集合中的每个项目。for循环的格式如下所示。

1 for 变量 in 集合:
2     …
3 else:
4     …

for…in…循环的执行过程:每次循环从集合中取出一个值,并把该值赋值给变量。集合可以是元组、列表、字典等数据结构。其中else子句可以省略。

注意:for循环中的else子句也属于循环的一部分,最后一次循环结束后将执行else子句。

for…in…循环通常与range()函数一起使用,range()返回一个列表,for…in…遍历列表中的元素。range()函数的声明如下:

class range(object)
   range(stop) -> range object
range(start, stop[, step]) -> range object

【代码说明】

range()返回一个range对象,列表的元素值由3个参数决定:参数start表示列表开始的值,默认值为0;参数stop表示列表结束的值,该参数不可缺少;参数setp表示步长,即每次递增或递减的值,默认值为1。

下面【例3-7】中的这段代码遍历range()生成的列表,过滤出正数、负数和0。

【例3-7.py】

1 # for in语句
2 for x in range(-1, 2):
3     if x > 0: 
4         print ("正数:",x)
5     elif x == 0 : 
6         print ("零:",x)
7     else:
8         print ("负数:",x)
9 else:
10    print ("循环结束")

【代码说明】

  • 第2行代码遍历range(-1,2)生成的列表。range(-1,2)返回的3个数字分别为-1、0、1。每次循环结束,变量x的值依次为-1、0、1。
  • 第3行代码判断变量x的值是否大于0。
  • 第4行代码输出正数的值。输出结果为“正数:1”。
  • 第5行代码判断变量x的值是否等于0。
  • 第6行代码,输出结果为“零:0”。
  • 第8行代码,输出负数的值。输出结果为“负数:-1”。
  • 第9行代码并没有结束for循环,else子句执行后循环才结束。输出结果为“负数:-1”。

在C、JAVA语言中,支持如下结构的for语句。

for(表达式1; 表达式2; 表达式3) 
语句块

Python不支持这样的for循环。如果需要编写类似功能的循环,可以使用while循环。例如:

1 x = 0
2 while x < 5:
3     print(x)
4     x = x + 2

while循环的写法比较琐碎,需要比较判断。因此,对此也可以使用for循环,借助range()函数来实现。例如:

1 for x in range(0, 5, 2):
2     print (x)

【代码说明】

输出的数字在[0,5)这个区间,不包括5。每次循环结束,x的值加2。输出结果:

0
2
4

这里只用了两行代码就实现了传统for循环。如果要用条件表达式作为循环的条件,可以构造range()函数来实现。

03 break和continue语句

break语句可以使程序跳出循环语句,从而执行循环体之外的程序,即break语句可以提前结束循环。例如,模拟switch分支结构使用了break语句。

1 operator = "+"
 2 x = 1
 3 y = 2
 4 for case in switch(operator):   # switch只能用于for... in...循环中
 5     if case('+'):
 6         print (x + y)
 7         break
 8     if case('-'):
 9         print (x - y)
10         break
11     if case('*'):
12         print (x * y)
13         break
14     if case('/'):
15         print (x / y)
16         break
17     if case():                      # 默认分支
18         print ("")

【代码说明】

第7行代码中使用了break。当变量operator的值为“+”,则执行表达式x + y,然后中断switch分支结构,后面的case分支都不会执行。此时输出结果为3。后面的break作用相同。当匹配到某个case后,程序将跳出switch。

如果第一个case不使用break子句,程序将输出两个值,分别是3和-1。因为执行完输出表达式x + y后,分支结构并没有中断,程序将流转到下面一个case。然后继续计算表达式x – y的值,遇到后面的break语句才退出分支结构。break语句在循环结构中也有类似的作用。【例3-8】中的这段代码将从0到99中查找用户输入的值。

【例3-8.py】

1 x = int(input("输入x的值:"))
2 y = 0
3 for y in range(0, 100):
4     if x == y:
5         print ("找到数字:", x)
6         break
7 else:
8     print("没有找到")

【代码说明】

  • 第1行代码捕获用户输入的值,并把该值转换为int类型,赋值给变量x。
  • 第2行代码定义一个变量y,变量y用于暂存需要遍历的列表的值。
  • 第3行代码使用for…in…循环遍历range(0, 100)返回的列表。range(0, 100)的返回值为0、1、2、…、99。
  • 第4行代码判断输入的值是否等于列表中的值。如果条件成立,输出查找到的数字,并立即退出循环。循环结束,后面的else子句将不会被执行。
  • 第7行代码,当没有找到输入的值时,else子句后面的代码将被执行。

注意:break语句不能运行在循环体或分支语句之外,否则,Python解释器将提示如下错误。

SyntaxError: 'break' outside loop

continue语句也是用来跳出循环的语句,但是与break不同的是,使用continue语句不会跳出整个循环体,只是跳出当前的循环,然后继续执行后面的循环。

1 x = 0
2 for i in [1,2,3,4,5]:
3     if x == i:
4     continue
5 x  += i
6 print("x的值为", x)                                                        

【代码说明】

  • 第1行代码将x赋值为0。
  • 第2行代码使用for...in...语句遍历列表[1,2,3,4,5]。
  • 第3行代码将x与i进行比较,如果x与值i相等,则执行第4行的continue语句,停止当前循环,即不再执行第5行代码,继续执行下一个循环。
  • 第6行代码打印出最终的结果,输出为12。

关于作者:黄传禄,高级讲师、管理软件开发工程师、数据库库系统工程师、信息系统管理工程师。有10多年的一线教学经验和高端培训经验,出版多部技术专著,获得多个软件著作权。

本文摘编自《零基础学Python》(第2版),经出版方授权发布。



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