Python3简明教程(五)—— 流程控制之循环

有些时候我们需要多次执行相同的任务,我们使用一个计数器来检查代码需要执行的次数。这个技术被称为循环。

while循环

while语句的语法如下:

while condition:
    statement1
    statement2

想要多次执行的代码必须以正确的缩进放在 while 语句下面。在表达式 condition 为真的时候它们才会执行。同 if-else 一样,非零值为真。

例如,打印Fibonacci数列:

#!/usr/bin/env python3
a, b = 0, 1
while b < 100:
    print(b)
    a, b = b, a + b

学习其他语言的同学在这里可能有些困惑,你可以这样理解,Python 中赋值语句执行时会先对赋值运算符右边的表达式求值,然后将这个值赋值给左边的变量。而不是逐一赋值。

print()函数的end参数

上面程序的输出结果:

rogn@ubuntu:~$ ./b.py
1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
89

默认情况下,print() 除了打印你提供的字符串之外,还会打印一个换行符,所以每调用一次 print() 就会换一次行,如同上面一样。

你可以通过 print() 的另一个参数 end 来替换这个换行符,就像下面这样(这里用空格填充了):

#!/usr/bin/env python3
a, b = 0, 1
while b < 100:
    print(b, end=' ')
    a, b = b, a + b
print()

输出结果:

rogn@ubuntu:~$ ./b.py
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 

 

同时,和C一样,可以在while语句中使用breakcontinue,以及嵌套while语句。

 

列表

在继续学习循环之前,我们先学习一个叫做列表的数据结构。它可以写作中括号之间的一列逗号分隔的值。列表的元素不必是同一类型:

>>> a = [ 1, 342, 223, 'India', 'Fedora']
>>> a
[1, 342, 223, 'India', 'Fedora']

你可以将上面的列表想象为一堆有序的盒子,盒子包含有上面提到的值,每个盒子都有自己的编号(红色的数字),编号从零开始,你可以通过编号访问每一个盒子里面的值。对于列表,这里的编号称为索引。

 

索引

我们可以通过索引来访问列表中的每个值,还有负数的索引,表示从列表的末尾开始计数,最后一个索引为-1。

 +---+-----+-----+---------+----------+
 | 1 | 342 | 223 | 'India' | 'Fedora' |
 +---+-----+-----+---------+----------+
   0    1     2       3        4          5
  -5   -4    -3      -2       -1

 例如:

>>> a[0]
1
>>> a[4]
'Fedora'

切片

你甚至可以把它切成不同的部分,这个操作称为切片,例子在下面给出:

>>> a[0:-1]
[1, 342, 223, 'India']
>>> a[2:-2]
[223]

请注意,Python 中有关下标的集合都满足左闭右开原则,切片中也是如此,也就是说集合左边界值能取到,右边界值不能取到。因此,对于非负索引,如果上下都在边界内,切片长度就是两个索引之差。例如 a[2:4] 是 2。

切片并不会改变正在操作的列表,切片操作返回其子列表,这意味着下面的切片操作返回列表一个新的(栈)拷贝副本:

>>> a[:]
[1, 342, 223, 'India', 'Fedora']

 

切片的索引有非常有用的默认值:省略的第一个索引默认为零,省略的第二个索引默认为切片的字符串的大小:

>>> a[:-2]
[1, 342, 223]
>>> a[-2:]
['India', 'Fedora']

切片操作还可以设置步长,就像下面这样:

>>> a[1::2]
[342, 'India']

它的意思是,从切片索引 1 到列表末尾,每隔两个元素取值。

对异常情况的处理

试图使用太大的索引会导致错误:

>>> a[32]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
>>> a[-10]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range

Python 能够优雅地处理那些没有意义的切片索引:一个过大的索引值(即大于列表实际长度)将被列表实际长度所代替,当上边界比下边界大时(即切片左值大于右值)就返回空列表:

>>> a[2:32]
[223, 'India', 'Fedora']
>>> a[32:]
[]

修改等操作

列表允许修改元素:

>>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125]
>>> cubes[3] = 64
>>> cubes
[1, 8, 27, 64, 125]

也可以对切片赋值,此操作可以改变列表的尺寸,或清空它:

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> letters
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> # 替换某些值
>>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']
>>> letters
['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']
>>> # 现在移除他们
>>> letters[2:5] = []
>>> letters
['a', 'b', 'f', 'g']
>>> # 通过替换所有元素为空列表来清空这个列表
>>> letters[:] = []

前面不是说过切片操作不改变列表么?严格来说,这里并不算单纯的切片操作,还包括了赋值操作。

列表是允许嵌套的(创建一个包含其它列表的列表),例如:

>>> a = ['a', 'b', 'c']
>>> n = [1, 2, 3]
>>> x = [a, n]
>>> x

通过内建函数 len() 我们可以获得列表的长度:

>>> len(a)
3

使用成员运算符in 或 not in,可以检查某个值是否存在于列表中:

>>> a = ['ShiYanLou', 'is', 'cool']
>>> 'cool' in a
True
>>> 'Linux' in a
False

如果你想要检查列表是否为空,请这样做:

>>> a = ['a', 'b', 'c']
>>> n = [1, 2, 3]
>>> x = [a, n]
>>> x
[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]
>>> x[0]
['a', 'b', 'c']
>>> x[0][1]
'b'

 

for循环

Python 里的 for 循环与 C 语言中的不同。这里的 for 循环遍历任何序列(比如列表、元组、字典和字符串)中的每一个元素。下面给出示例:

>>> a = ['ShiYanLou', 'is', 'powerful']
>>> for x in a:
...     print(x)
...
ShiYanLou
is
powerful

我们也能这样做:

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> for x in a[::2]:
...     print(x)
1
3
5
7
9

例如,遍历字符串中的每个字符:

>>> str = 'shiyanlou'
>>> for x in str:
...     print(x)
... 
s
h
i
y
a
n
l
o
u

range()函数

如果你需要一个数值序列,内置函数 range() 会很方便,它生成一个等差数列(但并不是列表)。

要特别注意的是,range()函数返回的并不是列表而是一种可迭代对象:

>>> for i in range(5):
...     print(i)
...
0
1
2
3
4
>>> range(1, 5)      
range(1, 5)
>>> list(range(1, 5))
[1, 2, 3, 4]
>>> list(range(1, 15, 3))
[1, 4, 7, 10, 13]
>>> list(range(4, 15, 2))
[4, 6, 8, 10, 12, 14]

 

循环后的else语句

我们可以在循环后面使用可选的 else 语句。它将会在循环完毕后执行,除非有 break 语句终止了循环。

这有什么用呢?为我们提供了检测循环是否顺利执行完毕的一种优雅方法。

>>> for i in range(0, 5):
...     print(i)
... else:
...     print("Bye bye")
...
0
1
2
3
4
Bye bye

如果触发break而提前退出:

>>> for i in range(5):
...     print(i)
...     i += 1
...     if i > 3:
...         break
... else:
...     print("Bye")
... 
0
1
2
3

 

 

 

参考链接:

1、https://www.shiyanlou.com/courses/596

2、https://blog.csdn.net/u012814856/article/details/78723071

 

posted @ 2019-02-13 15:06  Rogn  阅读(450)  评论(0编辑  收藏  举报