P1F-Python控制结构详解-条件与循环
📋 目录
1. 概述
控制结构是编程的核心，它决定了程序的执行流程。Python提供了条件语句和循环语句来控制程序的执行路径。
💡 学习目标：
- 掌握if-elif-else条件语句的使用
- 理解for循环和while循环的区别
- 学会使用break、continue、pass控制循环
- 能够编写实用的控制结构程序
2. 条件语句
2.1 基本if语句
# 基本if语句
age = 18
if age >= 18:
print("成年人")
else:
print("未成年人")
# 输出: 成年人
2.2 多条件判断
# 成绩等级判断
score = 85
if score >= 90:
grade = "优秀"
elif score >= 80:
grade = "良好"
elif score >= 70:
grade = "中等"
elif score >= 60:
grade = "及格"
else:
grade = "不及格"
print(f"成绩: {score}, 等级: {grade}")
# 输出: 成绩: 85, 等级: 良好
2.3 逻辑运算符
# 逻辑运算符使用
username = "admin"
password = "123456"
is_logged_in = True
# and: 两个条件都为True
if username == "admin" and password == "123456":
print("登录成功")
# or: 至少一个条件为True
if is_logged_in or username == "admin":
print("有权限访问")
# not: 条件取反
if not is_logged_in:
print("请先登录")
2.4 三元运算符
# 三元运算符: 值1 if 条件 else 值2
age = 20
status = "成年人" if age >= 18 else "未成年人"
print(status) # 输出: 成年人
# 比较两个数的大小
a, b = 10, 20
max_value = a if a > b else b
print(f"较大的数是: {max_value}") # 输出: 较大的数是: 20
3. 循环语句
3.1 for循环
# 遍历列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:
print(f"我喜欢{fruit}")
# 输出:
# 我喜欢苹果
# 我喜欢香蕉
# 我喜欢橙子
# 使用range()生成数字序列
for i in range(5):
print(f"数字: {i}")
# 输出: 0, 1, 2, 3, 4
3.2 while循环
# 计数器循环
count = 0
while count < 3:
print(f"计数: {count}")
count += 1
# 输出:
# 计数: 0
# 计数: 1
# 计数: 2
# 用户输入循环
# number = int(input("请输入一个数字: "))
# while number != 0:
# print(f"你输入了: {number}")
# number = int(input("请输入一个数字 (输入0退出): "))
3.3 嵌套循环
# 打印乘法表
for i in range(1, 4): # 1, 2, 3
for j in range(1, 4): # 1, 2, 3
print(f"{i} × {j} = {i * j}", end=" ")
print() # 换行
# 输出:
# 1 × 1 = 1 1 × 2 = 2 1 × 3 = 3
# 2 × 1 = 2 2 × 2 = 4 2 × 3 = 6
# 3 × 1 = 3 3 × 2 = 6 3 × 3 = 9
3.4 循环与else
# for-else: 循环正常结束时执行else
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
if num == 3:
print(f"找到数字: {num}")
break
else:
print("没有找到数字3")
# while-else: 条件为False时执行else
count = 0
while count < 3:
print(f"计数: {count}")
count += 1
else:
print("循环结束")
4. 循环控制
4.1 break语句
# 找到第一个偶数就停止
numbers = [1, 3, 5, 8, 9, 10]
for num in numbers:
if num % 2 == 0:
print(f"找到第一个偶数: {num}")
break
print(f"{num} 是奇数")
# 输出:
# 1 是奇数
# 3 是奇数
# 5 是奇数
# 找到第一个偶数: 8
4.2 continue语句
# 只打印奇数
for i in range(1, 6):
if i % 2 == 0:
continue # 跳过偶数
print(f"奇数: {i}")
# 输出:
# 奇数: 1
# 奇数: 3
# 奇数: 5
4.3 pass语句
# pass作为占位符，什么都不做
for i in range(3):
if i == 1:
pass # 什么都不做，但语法需要
else:
print(f"数字: {i}")
# 输出:
# 数字: 0
# 数字: 2
# 在函数中使用pass
def future_function():
pass # 暂时不实现，避免语法错误
5. 实际应用
5.1 猜数字游戏
import random
# 猜数字游戏
def guess_number():
target = random.randint(1, 100)
attempts = 0
max_attempts = 7
print("欢迎来到猜数字游戏！")
print("我想了一个1到100之间的数字，你能猜出来吗？")
while attempts < max_attempts:
try:
guess = int(input(f"第{attempts + 1}次猜测，请输入数字: "))
attempts += 1
if guess == target:
print(f"🎉 恭喜你！猜对了！用了{attempts}次")
break
elif guess < target:
print("太小了，再试试！")
else:
print("太大了，再试试！")
except ValueError:
print("请输入有效的数字！")
attempts -= 1 # 不计入尝试次数
else:
print(f"游戏结束！正确答案是: {target}")
# 运行游戏
# guess_number()
5.2 数据统计
# 学生成绩统计
scores = [85, 92, 78, 96, 88, 76, 91, 83, 89, 94]
# 计算平均分
total = 0
for score in scores:
total += score
average = total / len(scores)
# 统计等级分布
excellent = good = medium = pass_grade = fail = 0
for score in scores:
if score >= 90:
excellent += 1
elif score >= 80:
good += 1
elif score >= 70:
medium += 1
elif score >= 60:
pass_grade += 1
else:
fail += 1
print(f"平均分: {average:.2f}")
print(f"优秀(90+): {excellent}人")
print(f"良好(80-89): {good}人")
print(f"中等(70-79): {medium}人")
print(f"及格(60-69): {pass_grade}人")
print(f"不及格(60-): {fail}人")
5.3 查找算法
# 线性查找函数
def linear_search(numbers, target):
for i, num in enumerate(numbers):
if num == target:
return i # 返回索引
return -1 # 未找到
# 测试查找
data = [10, 25, 30, 45, 50, 60, 75, 80]
search_value = 45
index = linear_search(data, search_value)
if index != -1:
print(f"找到数字 {search_value}，位置在索引 {index}")
else:
print(f"数字 {search_value} 不存在")
学习要点总结
🎯 学习要点总结：
- 条件语句：if-elif-else实现分支逻辑，三元运算符简化条件赋值
- 循环语句：for循环遍历序列，while循环基于条件重复执行
- 循环控制：break跳出循环，continue跳过当前迭代，pass占位符
- 实际应用：结合具体问题练习控制结构的综合使用
练习建议
📚 练习建议：
- 编写一个简单的计算器程序
- 实现一个简单的文本菜单系统
- 创建一个数字序列生成器
- 编写一个简单的数据验证程序
厦门工学院人工智能创作坊 --郑恩赐
