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Python入门(4)-条件判断和循环

2016-04-23
Dex

if语句

计算机之所以能做很多自动化的任务,因为它可以自己做条件判断。

比如,输入用户年龄,根据年龄打印不同的内容,在Python程序中,可以用if语句实现:

age = 20
if age >= 18:
    print 'your age is', age
    print 'adult'
print 'END'

注意: Python代码的缩进规则。具有相同缩进的代码被视为代码块,上面的3,4行 print 语句就构成一个代码块(但不包括第5行的print)。如果 if 语句判断为 True,就会执行这个代码块。

缩进请严格按照Python的习惯写法:4个空格,不要使用Tab,更不要混合Tab和空格,否则很容易造成因为缩进引起的语法错误。

注意: if 语句后接表达式,然后用 : 表示代码块开始。

如果你在Python交互环境下敲代码,还要特别留意缩进,并且退出缩进需要多敲一行回车:

>>> age = 20
>>> if age >= 18:
...     print 'your age is', age
...     print 'adult'
...
your age is 20
adult

if-else

当 if 语句判断表达式的结果为 True 时,就会执行 if 包含的代码块:

if age >= 18:
    print 'adult'

如果我们想判断年龄在18岁以下时,打印出 ‘teenager’,怎么办?

方法是再写一个 if:

if age < 18:
    print 'teenager'

或者用 not 运算:

if not age >= 18:
    print 'teenager'

细心的同学可以发现,这两种条件判断是“非此即彼”的,要么符合条件1,要么符合条件2,因此,完全可以用一个 if … else … 语句把它们统一起来:

if age >= 18:
    print 'adult'
else:
    print 'teenager'

利用 if … else … 语句,我们可以根据条件表达式的值为 True 或者 False ,分别执行 if 代码块或者 else 代码块。

注意: else 后面有个“:”。

if-elif-else

有的时候,一个 if … else … 还不够用。比如,根据年龄的划分:

条件1:18岁或以上:adult
条件2:6岁或以上:teenager
条件3:6岁以下:kid

我们可以用一个 if age >= 18 判断是否符合条件1,如果不符合,再通过一个 if 判断 age >= 6 来判断是否符合条件2,否则,执行条件3:

if age >= 18:
    print 'adult'
else:
    if age >= 6:
        print 'teenager'
    else:
        print 'kid'

这样写出来,我们就得到了一个两层嵌套的 if … else … 语句。这个逻辑没有问题,但是,如果继续增加条件,比如3岁以下是 baby:

if age >= 18:
    print 'adult'
else:
    if age >= 6:
        print 'teenager'
    else:
        if age >= 3:
            print 'kid'
        else:
            print 'baby'

这种缩进只会越来越多,代码也会越来越难看。

要避免嵌套结构的 if … else …,我们可以用 if … 多个elif … else … 的结构,一次写完所有的规则:

if age >= 18:
    print 'adult'
elif age >= 6:
    print 'teenager'
elif age >= 3:
    print 'kid'
else:
    print 'baby'

elif 意思就是 else if。这样一来,我们就写出了结构非常清晰的一系列条件判断。

特别注意: 这一系列条件判断会从上到下依次判断,如果某个判断为 True,执行完对应的代码块,后面的条件判断就直接忽略,不再执行了。

score = 85

if score >= 90:
    print 'excellent'
elif score >= 80:
    print 'good'
elif score >= 60:
    print 'passed'
else:
    print 'failed'

for循环

list或tuple可以表示一个有序集合。如果我们想依次访问一个list中的每一个元素呢?比如 list:

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
print L[0]
print L[1]
print L[2]

如果list只包含几个元素,这样写还行,如果list包含1万个元素,我们就不可能写1万行print。

这时,循环就派上用场了。

Python的 for 循环就可以依次把list或tuple的每个元素迭代出来:

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
for name in L:
    print name

注意: name 这个变量是在 for 循环中定义的,意思是,依次取出list中的每一个元素,并把元素赋值给 name,然后执行for循环体(就是缩进的代码块)。

这样一来,遍历一个list或tuple就非常容易了。

L = [75, 92, 59, 68]
sum = 0.0
for score in L:
    sum = sum + score
print sum / 4

while循环

和 for 循环不同的另一种循环是 while 循环,while 循环不会迭代 list 或 tuple 的元素,而是根据表达式判断循环是否结束。

比如要从 0 开始打印不大于 N 的整数:

N = 10
x = 0
while x < N:
    print x
    x = x + 1

while循环每次先判断 x < N,如果为True,则执行循环体的代码块,否则,退出循环。

在循环体内,x = x + 1 会让 x 不断增加,最终因为 x < N 不成立而退出循环。

如果没有这一个语句,while循环在判断 x < N 时总是为True,就会无限循环下去,变成死循环,所以要特别留意while循环的退出条件。

sum = 0
x = 1
while x <= 100:
    if x % 2 == 1:
        sum = sum + x
    x++
print sum

break退出循环

用 for 循环或者 while 循环时,如果要在循环体内直接退出循环,可以使用 break 语句。

比如计算1至100的整数和,我们用while来实现:

sum = 0
x = 1
while True:
    sum = sum + x
    x = x + 1
    if x > 100:
        break
print sum

咋一看, while True 就是一个死循环,但是在循环体内,我们还判断了 x > 100 条件成立时,用break语句退出循环,这样也可以实现循环的结束。

sum = 0
x = 1
n = 1
while True:
    if n > 20:
        break
    sum = sum + x
    x = x * 2
    n = n + 1

print sum

continue继续循环

在循环过程中,可以用break退出当前循环,还可以用continue跳过后续循环代码,继续下一次循环。

假设我们已经写好了利用for循环计算平均分的代码:

L = [75, 98, 59, 81, 66, 43, 69, 85]
sum = 0.0
n = 0
for x in L:
    sum = sum + x
    n = n + 1
print sum / n

现在老师只想统计及格分数的平均分,就要把 x < 60 的分数剔除掉,这时,利用 continue,可以做到当 x < 60的时候,不继续执行循环体的后续代码,直接进入下一次循环:

for x in L:
    if x < 60:
        continue
    sum = sum + x
    n = n + 1

多重循环

在循环内部,还可以嵌套循环,我们来看一个例子:

for x in ['A', 'B', 'C']:
    for y in ['1', '2', '3']:
        print x + y

x 每循环一次,y 就会循环 3 次,这样,我们可以打印出一个全排列:

A1
A2
A3
B1
B2
B3
C1
C2
C3

代码:

for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]:
    for y in [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]:
        if x < y:
            print x * 10 + y

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