Python流程控制语句

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一. 分支

分支流程又叫条件控制语句或者分支语句或者选择语句,是通过条件判断来决定执行的代码。

1. 单分支

image.png

1)语法

if 表达式:
    语句

2)说明
Python程序语言指定任何非0和非空(null)值为true,0 或者 null为false。
if语句的判断条件可以用条件表达式来表示其关系,后面的:必须加。其中"判断条件"成立时(非零),则执行后面的语句,而执行内容可以多行,以缩进来区分表示同一范围,缩进取消后,就不在分支范围了。如果条件不成立,不执行语句块内容。

3)案例
商品价格50,若余额小于50则提示“余额不足,请充值”,最后打印“欢迎下次光临”。

from random import randint

# 余额
balance = randint(0, 100)

# 价格
price = 50

# 打印余额
print(f"余额:{balance}")

# 比较余额和价格
if balance < price:
    print("余额不足,请充值")

print("欢迎下次光临")

# 简单的语句组:你也可以在同一行的位置上使用if条件判断语句,例如
var = 100 
if ( var  == 100 ) : print("变量 var 的值为100")
print("Good bye!")
2. 双分支

image.png

1)语法

if 表达式:
    语句1
else:
    语句2

2)说明
先进行条件判断,如果条件判断成立就执行语句块1, 条件不成立就执行语句块2

3)案例
余额随机,商品价格50。

  • 若余额小于50则提示“余额不足,请充值”。
  • 否则提示消费成功。

最后打印“欢迎下次光临”。

from random import randint

# 余额
balance = randint(0, 100)

# 价格
price = 50

# 打印余额
print(f"余额:{balance}")

# 比较余额和价格
if balance < price:
    # 如果余额小于价格
    print("余额不足,请充值")
else:
    # 如果余额大于价格
    balance = balance - price
    print(f"消费成功,余额:{balance}")
print("欢迎下次光临")
3. 多分支

image.png 1)语法

if 表达式1:
    语句1
elif 表达式2:
    语句2
elif 表达式3:
    语句3
else:  # else如不需要可以省略
    语句4

2)说明
if 语句后面可以跟 elif…else 语句,这种语句可以检测到多种可能的情况,所以也称之为多分支结构。
如果条件判断1成立,那么执行语句块1的内容;如果条件判断2成立,那么执行语句块2的内容;如果条件判断3成立,那么执行语句块3的内容;如果条件判断1,2,3都不成立,那么执行语句块4的内容;
使用多分支语句的时候,需要注意下面几点:

  • if 语句至多有1个else语句,else语句在所有的else if语句之后。
  • if语句可以有若干个 elif 语句,它们必须在else语句之前。
  • 一旦其中一个分支语句检测为 true,其他的elif以及else语句都将不再执行。

3)案例
判断处于人生哪个阶段。

  • 如果年龄小于2岁,就打印一条消息,指出这个人是婴儿。
  • 如果年龄为2(含)~4岁,就打印一条消息,指出这个人是幼儿。
  • 如果年龄为4(含)~13岁,就打印一条消息,指出这个人是儿童。
  • 如果年龄为13(含)~20岁,就打印一条消息,指出这个人是青少年。
  • 如果年龄为20(含)~65岁,就打印一条消息,指出这个人是成年人。
  • 如果年龄超过65岁(含),就打印一条消息,指出这个人是老年人。
from random import randint

# 定义年龄并打印
print("此人年龄为", age := randint(0, 100))

if age < 2:
    # 如果年龄<2
    print("这是个婴儿")
elif age < 4:
    # 如果2<=年龄<4
    print("这是个幼儿")
elif age < 13:
    # 如果4<=年龄<13
    print("这是个儿童")
elif age < 20:
    # 如果13<=年龄<20
    print("这是个青少年")
elif age < 65:
    # 如果20<=年龄<65
    print("这是个成年人")
else:
    # 如果65<=年龄
    print("这是个老人")
4. 嵌套分支

image.png

1)语法

if 表达式1:
    if 表达式2:
        语句1
    else:
        语句2
else:
    if 表达式3:
        语句3
    else:
        语句4

2)说明
在一个if语句中,又包含另外一个if语句,这就是if语句的嵌套

3)案例
给定一个三位的状态码,左边第一位标识大小写状态(1-大写,0-小写),第二位标识输入法语言(1-简体中文,0-英语),第三位标识输入法模式(1-中文,0-英文)。判断输入法的状态: image.png

  • 如果是大写状态,打印“大写状态”。
  • 如果不是大写状态,判断输入法语言是“简体中文-微软拼音”还是“英语-美式键盘”。
  • 如果是“简体中文-微软拼音”,判断是中文模式还是英文模式,并打印。
  • 如果是“英语-美式键盘”,打印“英语-美式键盘”。

image.png

state = 0b011

# 判断是否为大写状态
if state & 0b100 == 0b100:
    # 是大写状态
    print("大写状态")
else:
    # 不是大写状态
    # 判断是否为“简体中文-微软拼音”
    if state & 0b010 == 0b010:
        # 是“简体中文-微软拼音”
        # 判断是否为“微软拼音-中文”
        if state & 0b001 == 0b001:
            # 是“微软拼音-中文”
            print("微软拼音-中文")
        else:
            # 不是“微软拼音-中文”
            print("微软拼音-英文")
    else:
        # 不是“简体中文-微软拼音”
        print("英语-美式键盘")
5. match case语句

1)语法

match x:
    case a:
        语句1
    case b:
        语句2
    case _:
        语句3

2)说明
Python3.10新增了match case的条件判断方式,match后的对象会依次与case后的内容匹配,匹配成功则执行相应语句,否则跳过。其中_可以匹配一切。

3)案例
给定月份,求该月有多少天。
| 是专门用于模式匹配的操作符,它能把多个常量或者模式组合起来,实现 “或” 逻辑。

match month := 3:
    case 1 | 3 | 5 | 7 | 8 | 10 | 12:
        print(f"{month}月有31天")
    case 4 | 6 | 9 | 11:
        print(f"{month}月有30天")
    case 2:
        print(f"{month}月可能有28天")
    case _:
        print(f"{month}月有?天")
6. 三目运算符

1)语法
表达式1 if 判断条件 else 表达式2

2)案例
使用 if 来获取两个数中较大的一个。

num1 = 2
num2 = 3

if num1 > num2:
    max_num = num1
else:
    max_num = num2
print(max_num)

# 以上代码可以通过三目运算符改写。
num1 = 2
num2 = 3
max_num = num1 if num1 > num2 else num2
print(max_num)
二. 循环

在满足某个条件下,重复的执行某段代码。

image.png

1. while循

1)语法

while 表达式:
    语句-循环体

2)说明
先判断条件是否成立,如果条件成立就执行循环体一次;然后再判断条件是否成立,如果成立,继续执行循环体,直到循环条件不成立的时候,才会结束循环,执行循环下面的其他语句。判断条件可以是任何表达式,任何非零、或非空(null)的值均为true。执行语句可以是单个语句或语句块。
如果条件表达式一直成立,那称之为无限循环,也叫死循环。

3)案例
(1)第1周有2只兔子,此后每周兔子的数量都增加上周数量的2倍,且期间没有兔子死亡,求第10周共有多少只兔子:

rabbit = 2
week = 1

while week < 10:
    rabbit = rabbit + rabbit * 2
    week += 1
    print(f"第{week}周有{rabbit}只兔子")

(2)打印进度条:

import time

num = 1

while num < 100:
    print("\r" + "=" * num, end="")
    num += 1
    time.sleep(0.05)

4)while else语句

while 后可以加上 else,当 while 表达式结果为 False 时会执行 else 中的语句。

rabbit = 2
week = 1
while week < 10:
    rabbit = rabbit + rabbit * 2
    week += 1
else:
    print(f"第{week}周有{rabbit}只兔子")

此时else中代码,写在else中和写在循环外效果一样。else一般和 break一起使用,循环通过break终止后,else中的代码不会执行。

2. for循环

1)语法
for 循环可以用来遍历可迭代对象,如列表或字符串。

for 临时变量 in 可迭代对象:
    语句

for 循环后也可以加上 else,循环结束后会执行 else 中语句。

for 临时变量 in 可迭代对象:
    语句1
else:
    语句2

2)说明

  • for是关键字
  • 临时变量是自己定义的用来存储遍历出来元素的变量名字
  • in是关键字
  • 可迭代对象是要遍历的序列
  • 首先判断是否有下一个元素可以获取
  • 如果有,则将元素取出,赋值给临时变量
  • 继续判断是否有下一个元素可以进行取出
  • 直到将所有元素都取出,循环结束

3)案例
(1)遍历列表

for i in [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19]:
    print(i)

(2)遍历字符串

for i in "hello world":
    print(i)

(3)遍历range数列

for i in range(10):
    print(i)

4)range()

range( [ start, ] stop[, step]) 函数可以生成数列,它返回一个可迭代对象。
指定生成到stop(不包含stop)的数列,默认从0开始。

for i in range(10):
    print(i)

指定生成数列的范围,从start到stop(不包含stop),可设定步长,默认步长为1,步长可正可负。

for i in range(-10, 10):
    print(i)

for i in range(10, -10, -3):
    print(i)

5)嵌套循环
使用嵌套循环打印九九乘法表。 image.png

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f"{i} × {j} = {i * j}", end="\t")
    print()
3. continue

跳过当前循环块中的剩余语句,继续进行下一轮循环。一般写在if判断中。 image.png 案例:打印0-9,跳过偶数。

for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)
4. break

跳出当前forwhile的循环体,一般写在if判断中。
如果for 或while循环通过break终止,循环对应的else 将不执行。 image.png

案例:求0-9每个数自己幂自己的加和,如果大于10000000则循环终止。

sum = 0
for i in range(10):
    sum = sum + i**i
    if sum > 10000000:
        break
    print(i, sum)
else:
    print("循环完成,sum = ", sum)
5. pass

pass是空语句,是为了保持程序结构的完整性。
pass不做任何事情,一般用做占位语句。
例如:在一个循环中,如果循环体为空,语法会提示报错,
这个时候我们就可以使用pass占位

for i in range(10):
    pass