廖雪峰Python教程知识点归纳（5）：循环

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循环的意义

 

循环的意义在于，让计算机重复地执行有规律的任务。如计算1+2+...+100。

 

第一种循环：for循环

 

Python的for循环（for loop）用于将一个可迭代对象（iterable）中的元素按一定的顺序迭代出来。格式：

 

for <item> in <iterable>:
    [...]

 

其中<item>用来表示每一轮循环被迭代出来的元素，<iterable>表示要被迭代的可迭代对象。

 

注意<iterable>后面有一个“:”，这一点与C系列语言不同。

注意循环体（即“...”）内容需要缩进（indent(ation)）。与C系列语言不同，Python的缩进是有语义上的意义的，表示一个特定的代码块。

 

举例：

 

>>> names = ['Adam', 'Bob', 'Tracy']
>>> for name in names:
...     print(name)
...
Adam
Bob
Tracy

 

range()

 

* 这一小节中，有部分内容是我个人补充的。

 

Python的range()函数可以很方便地生成一个有序的整数序列。比如：

 

>>> list(range(10))
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

 

range()虽然返回一个有序序列，但它的类型并非list或tuple，而是range。要转化为list或tuple，需要（像上面这样）强制转换。

 

range()的语法有下面几种：

 

range(<stop>)
range(<start>, <stop>)
range(<start>, <stop>, <step>)

 

其中 <start> 表示开始值，<stop> 表示终止值，<step>表示相邻两个整数间的差值。range()生成的序列即为区间 [<start>, <stop>) 所包含的整数，即从<start>开始、于<stop>终止，但不包含<stop>。

如果只有1个参数，则该参数表示 <stop>，且<start> = 0，<step> = 1；

如果只有2个参数，则两个参数分别表示 <start> 和 <stop>，而 <step> = 1。

 

因为 range() 返回的是可迭代对象，所以可以直接充当for循环中in后面的成分。range() 也常常被用在for循环中，因为经常有迭代一系列整数的需求，而要实现这一点，用 range() 是最简单的。比如：

 

（打印区间 [0, 10) 内的所有整数）

>>> for i in range(10):
...     print(i)
...
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

 

（计算 1+2+...+100）

>>> s = 0
>>> for i in range(101):
...     s += i
...
>>> s
5050

 

就像C系列语言一样，Python允许把 var = var op val 简写为 var op= val，其中 op 为 +、-、*、/、//、%。如 i = i + 1 可以写作 i += 1，n = n * 2 可以写作 n *= 2。

 

补充：enumerate()

 

* 这一小节完全是我个人补充的。

 

Python的for循环用来迭代一个序列中的元素。假定我们要对一个list使用循环，但有时，我们除了要该list的元素，还要每个元素对应的索引，怎么办？

 

诚然，我们可以这么做：

 

i = 0
for i in range(len(L)):
    print(i, L[i])

 

或这么做：

 

i = 0
for item in L:
    print(i, item)
    i += 1

 

对于C系列语言的程序员来说，这样的写法可能很正常；但对于“有强迫症的”Python程序员来说，这样就太复杂了，接受不了。

 

那怎么做呢？Python提供了一个函数，叫 enumerate()，可以将一个序号（从0开始）与一个序列中的每个元素进行一个“配对”，结果是一个有序序列。对于list和tuple，编号顺序即为元素原先的排列顺序。enumerate()也是可迭代对象，其每个元素的类型为tuple，每个tuple均含有2个元素，具体即为 (序号, 原先的元素)。在for关键字后面，按顺序使用两个循环变量，即可分别接住每个元素的序号和其自身：

 

>>> L = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j']
>>> for i, ch in enumerate(L):
...     print(i, ch)
...
0 a
1 b
2 c
3 d
4 e
5 f
6 g
7 h
8 i
9 j

 

while循环

 

Python的另一种循环则是while循环，其格式如下：

 

while <cond>:
    [...]

 

其中<cond>为循环条件，[...]为循环体（即具体的要重复执行的代码）。

 

还是注意，<cond>后面有一个“:”，这一点与C系列语言不同。

还是注意，循环体的代码要缩进。

 

while循环的逻辑：只要<cond>为True（或转化为bool后为True）就将循环（体）一直执行下去，直到<cond>变为False才退出循环。

 

Python没有do while循环，但可以自己模拟一个出来。

循环的非常规控制：break和continue

 

在循环中，break可以提前退出循环，continue可以直接跳过当前的这轮循环并开始新一轮的循环。

 

break和continue一般情况下都要配合if使用（想想为什么）。此外，break和continue应当避免滥用，尽量通过编写好的循环条件以及好的变量更新方式来替代break和continue的使用。

 

Misc

 

死循环指（逻辑上）永远不会停止（执行完毕）的循环。在Python程序中，若陷入死循环，可以通过按Ctrl+C来强制结束程序。