Python教程(15)——Python流程控制语句详解

2023-10-22 11:56 由一点sir 发表于 #后端开发

Python流程控制是Python编程中非常重要的一部分，它用于控制程序的执行流程。Python提供了多种流程控制语句，包括if语句、while循环、for循环、break和continue语句等。这种流程控制在各个语言中都是大同小异的，如果你已经学过其他的语言，那么这章节就可以直接跳过。

if语句

if语句用于根据条件执行不同的代码块。condition是一个布尔表达式，后面一定要加冒号，这是python语法规定。if语句后面的条件表达式是可以加括号的，但并不是必须的。使用括号可以使代码更加清晰易读，特别是在复杂的条件表达式中。然而，括号并不是语法要求，可以根据个人编码风格和团队约定进行选择。

if condition:
    # code to be executed if condition is True
else:
    # code to be executed if condition is False

下面的代码演示了如何使用if语句来判断一个数是否为正数：

num = int(input("请输入一个整数："))
if num > 0:
    print("输入的数是正数")
else:
    print("输入的数不是正数")

else if语句

else if语句用于在if语句之后添加多个条件分支，使用方式和if语句是一样的。另外需要注意的是最后的else语句是直接在else后面加冒号的，应该后面已经没有判断条件了。

if condition1:
    # code to be executed if condition1 is True
elif condition2:
    # code to be executed if condition1 is False and condition2 is True
else:
    # code to be executed if condition1 and condition2 are False

condition1和condition2是两个布尔表达式，如果它们的值为True，则执行相应的代码块；否则执行else语句中的代码块。下面的代码演示了如何使用else if语句来判断一个数是否为偶数：

num = int(input("请输入大于0的数："))
if num > 0:
    print("输入的数大于0")
else if num < 0:
    print("输入的数小于0")
else:
    print("输入的数等于0")

for循环

for循环用于遍历一个序列（如列表、元组或字符串）中的元素。它的语法如下：

for element in sequence:
    # code to be executed for each element in sequence

其中，element是当前遍历到的序列元素的值，sequence是一个序列（如列表、元组或字符串）。循环体内的代码块可以包含任意Python语句。在每次循环迭代中，element的值都会被更新为下一个序列元素的值。

遍历类型

for循环是可以用于遍历各种序列，主要有列表、元组、字符串、字典等。

遍历列表：

fruits = ["apple", "banana", "orange"]
for fruit in fruits:
   print(fruit)

遍历元组：

numbers = (1, 2, 3, 4, 5)
for num in numbers:
   print(num)

遍历字符串：

word = "Python"
for char in word:
   print(char)

遍历字典的键：

ages = {"John": 25, "Alice": 28, "Bob": 30}
for name in ages:
   print(name)

range关键字

以上是for循环遍历列表元组相关操作，有时候我们又需要遍历序列，这时候就需要range关键字了。在 Python中，range() 是一个内置函数，用于生成一个整数序列。它可以通过指定起始值、结束值和步长来生成相应的序列。

range() 函数的语法如下：

range(stop)
range(start, stop)
range(start, stop, step)

参数说明：

start（可选）：起始值，默认为 0。
stop：结束值，生成的序列不包括该值。
step（可选）：步长，默认为 1。

range() 函数返回的是一个可迭代对象，通常与 for 循环结合使用。当只传递一个参数时，默认是作为结束值；当传递两个参数时，第一个参数作为起始值，第二个参数作为结束值；当传递三个参数时，第一个参数作为起始值，第二个参数作为结束值，第三个参数作为步长。

以下是一些使用 range() 函数的示例：

# 生成 0 至 4 的整数序列
numbers1 = range(5)
print(list(numbers1))  # [0, 1, 2, 3, 4]

# 生成 1 至 10 的整数序列
numbers2 = range(1, 11)
print(list(numbers2))  # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# 生成 0 至 10 的偶数序列
numbers3 = range(0, 11, 2)
print(list(numbers3))  # [0, 2, 4, 6, 8, 10]

for element in range(start, stop, step):
    # 在此处执行循环体语句

需要注意的是，range() 函数生成的是惰性序列（lazy sequence），它并不会一次性地将所有的值都存储在内存中，而是在需要的时候才生成新的值。如果想要立即获取包含所有整数的列表，可以使用 list(range(start, stop, step)) 的方式进行转换。

# 遍历 1 至 10 的整数，步长为 1
for num in range(1, 11, 1):
    print(num)

# 遍历 0 至 10 的偶数，步长为 2
for num in range(0, 11, 2):
    print(num)

# 遍历 10 至 1 的整数，步长为 -1
for num in range(10, 0, -1):
    print(num)

while循环

while循环用于重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。它的语法如下：

while condition:
    # code to be executed repeatedly until condition is False

condition是一个布尔表达式，如果它的值为True，则执行循环体内的代码块；否则跳出循环。循环体内的代码块可以包含任意Python语句。

下面的代码演示了如何使用while循环来计算1到100的和：

total = 0
i = 1
while i <= 100:
    total += i
    i += 1
print("1到100的和为：", total)

注意，在while循环中，一定要确保在循环体中更新循环条件的值，以避免无限循环的情况发生。如果条件永远为真，会导致代码陷入无限循环的状态，程序无法继续向下执行。
为了避免无限循环，可以在循环体内使用适当的条件控制语句（如break）来跳出循环，或者在外部设定一个计数器，并确保在合适的时机更新计数器的值。

break语句

break 是一种控制流语句，在循环中使用它可以立即终止循环并跳出循环体，进而执行循环外的下一条语句。当 break 语句被执行时，程序将会跳出循环，继续执行循环后面的代码。它可以用于 while 循环、for 循环等循环结构。

fruits = ["apple", "banana", "cherry", "date"]

for fruit in fruits:
    if fruit == "cherry":
        break
    print(fruit)

print("Loop ends")

输出结果为：

apple
banana
Loop ends

在上面的示例中，当循环遍历到 "cherry" 时，满足条件 fruit == "cherry"，break 被执行，立即终止了循环。因此，后续的 "date" 不会被输出。

使用 break 语句可以在满足特定条件时，提前退出循环，从而减少不必要的迭代。在某些情况下，特定条件的出现可能会导致循环无需执行其余部分，这时可以利用 break 来提前终止循环，节省计算资源。

continue语句

在Python中，continue语句用于跳过当前循环中的剩余代码，并继续执行下一次循环。当continue语句被执行时，程序将立即跳转到循环的开头，而不执行continue语句之后的代码。它通常用于条件判断内部，用来控制循环的执行流程。

for i in range(1, 11):
    if i % 2 == 1:
        continue
    print(i)

上述代码将输出偶数的数字，而跳过了奇数。输出结果如下：

在上述示例中，循环从1到10，当遇到奇数时，continue语句将会跳过print(i)的执行，直接进入下一次循环，从而实现了只输出偶数的效果。

需要注意的是，continue语句只会跳过当前循环内部的剩余代码，不会终止整个循环。如果要彻底终止循环，可以使用break语句。