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循环

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循环

要计算1+2+3,我们可以直接写表达式:

>>> 1 + 2 + 3
6

要计算1+2+3+...+10,勉强也能写出来。

但是,要计算1+2+3+...+10000,直接写表达式就不可能了。

为了让计算机能计算成千上万次的重复运算,我们就需要循环语句。

Python的循环有两种,一种是for...in循环,依次把list或tuple中的每个元素迭代出来,看例子:

names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
for name in names:
    print(name)

执行这段代码,会依次打印names的每一个元素:

Michael
Bob
Tracy

所以for x in ...循环就是把每个元素代入变量x,然后执行缩进块的语句。

再比如我们想计算1-10的整数之和,可以用一个sum变量做累加:

sum = 0
for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
    sum = sum + x
print(sum)

如果要计算1-100的整数之和,从1写到100有点困难,幸好Python提供一个range()函数,可以生成一个整数序列,再通过list()函数可以转换为list。比如range(5)生成的序列是从0开始小于5的整数:

>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]

range(101)就可以生成0-100的整数序列,计算如下:

sum = 0
for x in range(101):
    sum = sum + x
print(sum)

请自行运行上述代码,看看结果是不是当年高斯同学心算出的5050。

第二种循环是while循环,只要条件满足,就不断循环,条件不满足时退出循环。比如我们要计算100以内所有奇数之和,可以用while循环实现:

sum = 0
n = 99
while n > 0:
    sum = sum + n
    n = n - 2
print(sum)

在循环内部变量n不断自减,直到变为-1时,不再满足while条件,循环退出。

练习

请利用循环依次对list中的每个名字打印出Hello, xxx!

# -*- coding: utf-8 -*-
L = ['Bart', 'Lisa', 'Adam']

break

在循环中,break语句可以提前退出循环。例如,本来要循环打印1~100的数字:

n = 1
while n <= 100:
    print(n)
    n = n + 1
print('END')

上面的代码可以打印出1~100。

如果要提前结束循环,可以用break语句:

n = 1
while n <= 100:
    if n > 10: # 当n = 11时,条件满足,执行break语句
        break # break语句会结束当前循环
    print(n)
    n = n + 1
print('END')

执行上面的代码可以看到,打印出1~10后,紧接着打印END,程序结束。

可见break的作用是提前结束循环。

continue

在循环过程中,也可以通过continue语句,跳过当前的这次循环,直接开始下一次循环。

n = 0
while n < 10:
    n = n + 1
    print(n)

上面的程序可以打印出1~10。但是,如果我们想只打印奇数,可以用continue语句跳过某些循环:

n = 0
while n < 10:
    n = n + 1
    if n % 2 == 0: # 如果n是偶数,执行continue语句
        continue # continue语句会直接继续下一轮循环,后续的print()语句不会执行
    print(n)

执行上面的代码可以看到,打印的不再是1~10,而是1,3,5,7,9。

可见continue的作用是提前结束本轮循环,并直接开始下一轮循环。

小结

循环是让计算机做重复任务的有效的方法。

break语句可以在循环过程中直接退出循环,而continue语句可以提前结束本轮循环,并直接开始下一轮循环。这两个语句通常都必须配合if语句使用。

要特别注意,不要滥用breakcontinue语句。breakcontinue会造成代码执行逻辑分叉过多,容易出错。大多数循环并不需要用到breakcontinue语句,上面的两个例子,都可以通过改写循环条件或者修改循环逻辑,去掉breakcontinue语句。

有些时候,如果代码写得有问题,会让程序陷入“死循环”,也就是永远循环下去。这时可以用Ctrl+C退出程序,或者强制结束Python进程。

请试写一个死循环程序。

参考源码

do_for.py

do_while.py

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