课程目标
1． 知识目标
- 能使用for循环和while循环设计程序。
- 能使用循环控制语句，break、continue、else设计程序。
- 能使用循环实际问题。
2 ． 能力目标
- 能根据需求合适的选择循环结构。
- 能对嵌套循环代码进行调试和优化。
- 能利用循环语句设计，如数据统计、用户交互等程序。
3 ． 思政目标
- 通过对循环语句的调试培养耐心和细心。
- 通过算法优化提高工程效率培养效率意识。
- 通过异常处理强调代码鲁棒性对系统安全的影响培养责任意识。
教学内容
1 ．基本 循环
- for循环：
- 遍历序列，例如，列表、元组、字符串。
- range()函数的使用，设置起始值、结束值、以及步长。
- 嵌套for循环，例如，打印矩形。
案例：使用for循环批量处理学生成绩单。
- while循环：
- 条件控制，根据True/False进行判断。
- 用户输入控制循环，例如密码验证。
- 无限循环预防（如time.sleep()避免CPU占用过高）
案例：用while循环模拟“体温检测门禁”，强调代码准确性对公共安全的重要性。
2 ． 循环控制
- break语句
- 与if条件结合使用，当条件满足的时候提前退出循环，例如，猜数字游戏。
- 如果使用不恰当，会导致过早退出循环造成数据缺失。
- break语句，好比“紧急刹车”，需要谨慎使用。
- continue语句
- 与if条件结合使用，当条件满足的时候跳过当前迭代，进行下一场迭代，例如，过滤偶数。
- 如果使用不恰当，会导致程序逻辑混乱。
案例：利用continue语句过滤无效数据，注意，需要明确标准，避免误判。
- else子句
- 循环正常结束时执行，例如，查找元素。
- 常与break语句配合使用。
- 循环结构中的else语句常会和条件结构的else混淆。
- else语句好比“收尾工作”，在工程“项目验收”中确保所有任务闭环。
3． 嵌套循环
- 二维数据遍历
- 矩阵转置，例如，[[1,2],[3,4]] → [[1,3],[2,4]]。
- 实现九九乘法表。
- 案例：用嵌套循环处理“学生选课表”。
- 循环优化技巧
- 提前终止条件，例如，找到目标后立即退出。
- 利用列表推导式替代简单循环。
4． 循环应用
- 用户交互
- 利用循环输入年龄，当年龄不为正整数时，重新输入，直到年龄为正整数时结束循环。
- 利用循环模拟ATM取款机实现多轮对话。
- 算法实现
- 排序算法，例如冒泡排序。
- 查找算法，例如二分查找。
重点分析
难点分析
教学活动设计
概念引入
通过对比“排队买票”的情况解释两种循环的异同：①for循环，已知队伍长度（如5人），依次处理，固定次数的循环；②while循环，未知队伍长度，直到票买完了，根据条件解释循环。
通过“闹钟”来说明while循环，循环条件是，时间未到设定值 → 持续响铃；更新条件，每次循环后时间增加 → 直到满足条件后退出循环。
语法定义
1． for循环
for 变量 in 可迭代对象:
循环体
2 ． while循环
while 条件表达式:
循环体
3． for循环扩展语法
# 带索引的遍历
for index, value in enumerate(["a", "b", "c"]):
print(f"索引: {index}, 值: {value}")
4．while循环扩展语法
# 带初始化和更新的循环
i = 0
while i < 5:
print(i)
i += 1 # 必须手动更新！
案例解析
案例： 利用for循环统计班级学生成绩
scores = [85, 90, 78, 92, 88]
total = 0
for score in scores:
total += score
avg = total / len(scores)
print(f"平均分: {avg:.2f}")
运行结果
平均分: 86.60
进程已结束，退出代码为 0
案例： 利用while循环ATM取款模拟
balance = 1000
while balance > 0:
amount = int(input("请输入取款金额："))
if amount > balance:
print("余额不足")
else:
balance -= amount
print(f"取款成功，余额：{balance}")
if balance == 0:
print("余额已清零，交易结束")
break
运行结果
请输入取款金额：500
取款成功，余额：500
请输入取款金额：300
取款成功，余额：200
请输入取款金额：300
余额不足
请输入取款金额：200
取款成功，余额：0
余额已清零，交易结束
进程已结束，退出代码为 0
案例： 利用for循环和条件判断对学生成绩分析
scores = [85, 90, 78, 92, 88]
passing = 0
for score in scores:
if score >= 60:
passing += 1
print(f"及格率: {passing / len(scores) * 100:.1f}%")
运行结果
及格率: 100.0%
进程已结束，退出代码为 0
常见错误
错误： for循环中修改迭代变量，但是无效的
lst = [1, 2, 3]
for i in range(len(lst)):
if lst[i] % 2 == 0:
lst.pop(i) # 错误：导致跳过元素
运行结果
Traceback (most recent call last):
File "D:\PythonProject\test.py", line 3, in <module>
if lst[i] % 2 == 0:
~~~^^^
IndexError: list index out of range
进程已结束，退出代码为 1
解决方法 ： 改用列表推导式或倒序遍历。
错误： while循环中条件变量未更新，导致死循环
i = 0
while i < 5:
print(i)
# 忘记i += 1 → 无限循环
解决方法 ： 确保每次循环后更新条件变量。
课堂练习
练习： 用for循环打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i+1):
print(f"{j}×{i}={i*j}", end="\t")
print()
运行结果
1×1=1
1×2=2 2×2=4
1×3=3 2×3=6 3×3=9
1×4=4 2×4=8 3×4=12 4×4=16
1×5=5 2×5=10 3×5=15 4×5=20 5×5=25
1×6=6 2×6=12 3×6=18 4×6=24 5×6=30 6×6=36
1×7=7 2×7=14 3×7=21 4×7=28 5×7=35 6×7=42 7×7=49
1×8=8 2×8=16 3×8=24 4×8=32 5×8=40 6×8=48 7×8=56 8×8=64
1×9=9 2×9=18 3×9=27 4×9=36 5×9=45 6×9=54 7×9=63 8×9=72 9×9=81
进程已结束，退出代码为 0
练习： 用for循环打印菱形，打印图形如下
*
***
*****
*****
***
*
n = 4
for i in range(n):
print(" " * (n - i - 1) + "*" * (2 * i + 1))
for i in range(n - 2, -1, -1):
print(" " * (n - i - 1) + "*" * (2 * i + 1))
练习： 修复以下代码的逻辑错误
# 错误代码：输出1~10（实际输出0~9）
i = 0
while i < 10:
print(i,end=' ')
i += 1
print()
运行结果
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
进程已结束，退出代码为 0
代码修改：
i = 1
while i <= 10:
print(i, end=' ')
i += 1
print()
运行结果
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
进程已结束，退出代码为 0
练习： 修复以下代码的逻辑错误
# 错误代码：计算1~100偶数和（实际输出0）
total = 0
i = 1
while i <= 100:
if i % 2 != 0: # 错误：跳过了偶数！
continue
total += i
i += 1
print(total)
当i = 1时跳过循环，i的值没有发生变化，程序出现死循环。
代码修改：
total = 0
i = 1
while i <= 100:
if i % 2 == 0: # 修正：只累加偶数
total += i
i += 1
print(total) # 输出2550
运行结果
2550
进程已结束，退出代码为 0
课后作业
基础题： 用循环计算100以内所有质数的和
total = 0
for num in range(2, 101):
is_prime = True
for i in range(2, int(num ** 0.5) + 1):
if num % i == 0:
is_prime = False
break
if is_prime:
total += num
print(f"100以内质数和：{total}")
运行结果
100以内质数和：1060
进程已结束，退出代码为 0
基础题： 用循环统计“学生选课表”中每门课程的选课人数，给出的数据如下
学生,课程
张三,数学
李四,英语
王五,数学
赵六,英语
data = [ ["学生", "课程"],
["张三", "数学"],
["李四", "英语"],
["王五", "数学"],
["赵六", "英语"]
]
courses = {}
for row in data[1:]: # 跳过标题行
course = row[1]
courses[course] = courses.get(course, 0) + 1
print(courses) # 输出: {'数学': 2, '英语': 2}
运行结果
{'数学': 2, '英语': 2}
进程已结束，退出代码为 0
进阶题： 设计“学生成绩管理系统”，具体功能：
- 输入学生姓名和成绩（输入quit结束）
- 计算平均分并输出高于平均分的学生名单
students = []
while True:
name = input("姓名（输入quit结束）：")
if name == "quit":
break
score = float(input("成绩："))
students.append((name, score))
if students:
avg = sum(s for _, s in students) / len(students)
print(f"平均分：{avg:.2f}")
print("高于平均分的学生：")
for name, score in students:
if score > avg:
print(f"{name}：{score}")
运行结果
姓名（输入quit结束）：张三
成绩：96
姓名（输入quit结束）：李四
成绩：84
姓名（输入quit结束）：王五
成绩：56
姓名（输入quit结束）：quit
平均分：78.67
高于平均分的学生：
张三：96.0
李四：84.0
进程已结束，退出代码为 0
进阶题： 设计“智能快递柜”系统，具体功能：
- 用户输入快递单号（输入quit结束）
- 系统判断单号是否已存在（用列表存储）
- 统计重复单号数量并提示用户
packages = []
while True:
tracking_id = input("快递单号（输入quit结束）：")
if tracking_id == "quit":
break
if tracking_id in packages:
print("警告：该单号已存在！")
packages.append(tracking_id)
print(f"总快递数：{len(packages)}")
print(f"重复单号数：{len(packages) - len(set(packages))}")
运行结果
快递单号（输入quit结束）：10000
快递单号（输入quit结束）：10001
快递单号（输入quit结束）：10002
快递单号（输入quit结束）：10000
警告：该单号已存在！
快递单号（输入quit结束）：10001
警告：该单号已存在！
快递单号（输入quit结束）：quit
总快递数：5
重复单号数：2
进程已结束，退出代码为 0
考核设计
1 ． 过程性考核（40%）
- 课堂练习的完成程度（20%）
- 编写代码的规范性与添加注释的规范性（10%）
- 参与小组讨论和解决问题的能力（10%）
2 ． 终结性考核（60%）
- 理论测试（20%）：选择题。
- 综合项目（40%）：打印数字金字塔。
综合项目： 编写一个Python程序，使用循环语句打印如下数字金字塔。
1
121
12321
1234321
123454321
要求：
- 金字塔层数由用户输入决定。
- 使用基本的循环语句，for或while和print语句。
- 需要考虑用户输入验证（必须是正整数）。
# 获取用户输入并验证
while True:
n = input("请输入金字塔的层数(正整数)：")
if n.isdigit() and int(n) > 0:
n = int(n)
break
else:
print("输入无效，请输入一个正整数！")
# 打印数字金字塔
for i in range(1, n + 1):
# 打印前导空格
for j in range(n - i):
print(" ", end="")
# 打印左半部分数字(1到i)
for k in range(1, i + 1):
print(k, end="")
# 打印右半部分数字(i-1到1)
for l in range(i - 1, 0, -1):
print(l, end="")
# 换行
print()
运行结果
请输入金字塔的层数(正整数)：5
1
121
12321
1234321
123454321
进程已结束，退出代码为 0
