30天Python入门到进阶——第6天：循环和函数

Posted 2022-09-26

编写 Python 代码的乐趣应该在于看到简短、简洁、可读的类，这些类用少量清晰的代码表达了很多动作——而不是大量让读者厌烦的琐碎代码。

接着上一节的内容继续，我们继续探索Python的流程控制--循环，并去尝试他们实现循环重复任务。之后我们会继续学习编程中最重要的东西之一，函数。

很多时候，我们在处理业务的时候，并不是如果怎么样就怎么样，而是一直做某件事，直到全部做完，甚至永远做不完.....

循环控制，就是让程序循环运行某一段代码直到满足退出的条件，才退出循环。

Python用关键字for和while来进行循环控制，但是没有其它语言的do...while语句。

For 循环

循环允许多次运行一段代码。在 Python 中，循环的基本形式是​​for​​循环，它可以遍历可迭代对象。

sum = 0
for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
    sum = sum + x
print(sum)

for item in Python: # String is iterable
  print(item) # prints all characters of the string

for item in [1,2,3,4,5]: # List is iterable
    print(item) # prints all numbers one at a time

for item in 1,2,3,4,5: # Set is iterable
    print(item)

for item in (1,2,3,4,5): # Tuple is iterable
    print(item)

​​​for ... in ....:​​​属于固定套路。其实我们在前面的章节已经或多或少的介绍过for的用法，尤其是遍历一些数据类型的时候。

可迭代对象(iterable)

可迭代对象是可以迭代的数据集合。这意味着集合中的项目可以被一个一个地处理。列表、字符串、元组、集合和字典都是可迭代的对象。在可迭代对象上执行的操作是迭代，正在处理的当前项称为迭代器。

player = 
  firstname: Virat,
  lastname: Kohli,
  role: captain


for item in player: # iterates over the keys of player
  print(item) # prints all keys

for item in player.keys(): 
  print(item) # prints all keys

for item in player.values():
  print(item) # prints all values

for item in player.items():
  print(item) # prints key and value as tuple

for key, value in player.items():
  print(key, value) # prints key and value using unpacking

范围(range)

​​range​​是Python中用于生成数字范围的可迭代对象。它通常用于循环和生成列表。​​range​​接受3个输入参数start、stop 和 step over，第2和第3可选。

for item in range(10):
  print(python) # prints python 10 times

for item in range(0,10,1):
    print(hello) # prints hello 10 times

for item in range(0, 10, 2):
    print(hii) # prints hii 5 times 

for item in range(10, 0, -1):
    print(item) # prints in reverse order

print(list(range(10))) # generates a list of 10 items

枚举(enumerate)

当循环时需要迭代器的索引时，​​enumerate​​非常有用。

for key, value in enumerate(range(10)): # using unpacking techique 
  print(fkey is key and value is value) # prints key and value at the same time

While循环

while循环语句的控制结构图如下所示：

语法格式：

while 判断表达式：
    内部代码块

“while”翻译成中文就是“当...”的意思，while循环用伪代码描述就是“当条件满足的时候，就一直运行while所管理的代码块，当条件不满足的时候，就结束while循环。”

While 循环是根据特定条件多次运行代码块的另一种方法。在处理while循环时，我们需要小心一点，以免意外地创建一个无限循环，它会一直执行，直到系统崩溃！

hungry = True
while(hungry): # This is always true so it keeps printing until system crashes!
  print(Give me something to eat!!)

但尽管while 循环很酷。它们写得简单，读起来容易。我们只需要告诉解释器何时停止循环。这可以通过使用​​break​​语句来完成，该语句可以停止循环执行并中断循环。另一种方法是使条件变成False或者不成立，以停止执行。

hungry = True
while(hungry):
    print(Give me something to eat!!)
    break # prints only once and stops the loop execution

hungry = True
satisfaction = 0
while(satisfaction < 10):
  satisfaction += 1
  print(Give me something to eat!!) # prints 10 times

​​while​​循环的另一个特点​是它可以与​​else​​块组合。

hungry = True
satisfaction = 0
while satisfaction < 10:
  satisfaction += 1
  print(Give me something to eat!!)
else:
    print(I am super satisfied now) # gets printed once condition is falsy

需要注意的是，如果在while块中使用了​​break​​​语句，则不会执行​​else​​块。

While 与 For 循环

当知道需要循环的可迭代范围时，For循环通常很有用。然而，当我们想多次执行某个任务而事先不知道范围时，while循环就可以派上用场。

while True:
  response_from_user = input(Enter some message. Enter bye to exit)
  if(response_from_user == bye):
    break

除了​​break​​​语句之外，还有另外两个语句，​​continue​​​它们不是跳出循环而是继续迭代。​​pass​​不经常使用，但有时用作占位符以在循环后继续执行语句。

除了​​break​​​语句之外，还有另外两个语句，​​continue​​​，它不是中断循环，跳出当前循环，而是继续迭代。​​pass​​不常用，但有时它被用作占位符，以便在循环后继续执行语句。

循环的嵌套

if判断可以嵌套，while和for当然也可以嵌套。但是建议大家不要嵌套3层以上，那样的效率会很低。下面是一个嵌套for循环结合else子句的例子：

# 这是一个判断质数的程序
for n in range(2, 100):
    for x in range(2, n):
        if n % x == 0:
            print(n, 等于, x, *, n//x)
            break
    else:
        # 循环中没有找到元素
        print(n,  是质数)

break语句

通常情况下的循环要么执行出错，要么死循环，要么就只能老老实实等它把所有的元素循环一遍才能退出。如果想在循环过程中退出循环，怎么办？用break语句！

break只能用于循环体内。其效果是直接结束并退出当前循环，剩下的未循环的工作全部被忽略和取消。注意当前两个字，Python的break只能退出一层循环，对于多层嵌套循环，不能全部退出。

for letter in Hello world:     # 第一个实例
   if letter == d:
      break
   print (当前字母为 :, letter)
--------------------------------------------  
var = 10                    # 第二个实例
while var > 0:              
   print (当期变量值为 :, var)
   var -= 1
   if var == 5:
      break

continue语句

与break不同，continue语句用于跳过当前循环的剩余部分代码，直接开始下一轮循环。它不会退出和终止循环，只是提前结束当前轮次的循环。同样的，continue语句只能用在循环内。

for letter in Hello world:     # 第一个实例
   if letter == o:        # 字母为 o 时跳过输出
      continue
   print (当前字母 :, letter)
 -------------------------------------------------------
var = 10                    # 第二个实例
while var > 0:              
   var -= 1
   if var == 5:             # 变量为 5 时跳过输出
      continue
   print (当前变量值 :, var)

Python没有goto语法

前面说了，在嵌套循环中，break只能跳出当前层的循环，无法全部跳出。在C语言中有goto语法，可以实现这一功能，但是Python没有goto。那有需求的时候怎么办呢？设置flag！

flag = False            # 用于控制外层循环的标志
for i in range(10):
    if flag:            # 当flag被内层循环设置为True的时候，跳出外层循环
        break
    for j in range(10):
        if j==7:
            flag = True
            break
        print(i,j)

快速编码练习

让我们在电子邮件列表中找到重复的电子邮件并打印它们。

email_list = [[e-mail],[e-mail],[e-mail],[e-mail]]
duplicate_emails = []
for email in email_list:
  if email_list.count(email) > 1 and email not in duplicate_emails:
    duplicate_emails.append(email)
print(duplicate_emails)

这就是我解决问题的方法。在评论中告诉我你会如何解决这个问题。

总结

这就是今天的全部内容。涉及到了流程控制中的循环模块，分为while和for循环，使用break和continue进行跳过或者停止循环，Python没有goto语法，切记。

又度过了美好的一天