Python入门(5)——分支与循环

使用功能更强大的IDE

PyCharm 是一款功能强大的 Python 编辑器，具有跨平台性。学习分支语句及循环语句，为了我们调试方便，我们后期选择使用 PyCharm ，PyCharm可以直接到官网下载。

下载并安装完成后，选择新建项目。

填写项目目录，即可进入项目界面。

在界面的左边，是项目的目录树。

在界面的右边是代码编辑区，默认打开Python主模块文件。

在此文件中，我们把除了  

if __name__ == '__main__':

以外的文本删去，在此句下面写我们的python代码，注意代码要缩进。

Python代码块

首先说明一下Python代码块的问题。Python有着严格的代码缩进要求，对于有C++、Java等编程经验的人来说，区分代码块是以花括号 { } 形式进行划分的。但对于Python来说，Python区分代码块是以缩进形式进行划分的，即属于同一个代码块的代码有着相同的缩进，所以，在Python中，千万不要随意添加空格，一般我们使用 Tab 制表符进行缩进，每次缩进为一个制表符长度，即4个空格。

代码块有以下规则：

1. 缩进增加时，代码块开始

2. 代码块可以包含其他代码块

3. 缩进减少为零，或与外面包围代码块对齐，代码块就结束了

分支语句的使用

要构造分支结构可以使用 if 、 elif 和 else 关键字。下面例子中演示了如何构造一个分支结构。

"""
验证回答是否正确
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    a = int(input('计算：1 + 2 = '))
    # 如果计算正确，则打印"回答正确！"
    if a == 3:
        print('回答正确！')
    else:
        print("回答错误！")

如果 if 条件成立的情况下需要执行多条语句，只要保持多条语句具有相同的缩进就可以了。

如果要构造出更多的分支，可以使用 if...elif...else... 结构或者嵌套的 if...else... 结构。

if 条件:     if子句1     if子句2     ... elif 条件:     elif子句1     elif子句2     ... else:     else子句1     else子句2     ...

下面例子演示了如何利用多分支结构判断数字是正数、负数还是零。

"""
判断数字是正数、负数还是零
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    a = int(input('请输入一个整数：'))
    # 如果为0，则打印"此数为零！"
    if a == 0:
        print('此数为零！')
    # 如果大于0，则打印"此数是正数！"
    elif a > 0:
        print('此数是正数！')
    # 否则，打印"此数是负数！"
    else:
        print("此数是负数！")

当然，分支结构是可以嵌套的，即所谓的嵌套分支结构。例如上面的判断我们也可以写成下面的形式。

"""
判断数字是正数、负数还是零
Version: 2.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    a = int(input('请输入一个整数：'))
    # 如果为0，则打印"此数为零！"
    if a == 0:
        print('此数为零！')
    else:
        if a > 0:
            print('此数是正数！')
        else:
            print("此数是负数！")

有C/C++/Java编程经验的人都知道，if语句可以用三元运算符简写。但在Python中，语法格式与它们并不一样，在Python中的格式为：

条件为True执行的表达式 if 条件表达式 else 条件为False执行的表达式

下面的例子演示了如何使用Python中的三元运算符。

"""
三元运算符
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
x = 0
print('x为零' if x == 0 else 'x不为零')  # x为零
y = 1
print('y为零' if y == 0 else 'y不为零')  # y不为零

循环语句的使用

循环结构就是程序中控制某条或某些指令重复执行的结构。在Python中构造循环结构有两种做法，一种是 for-in 循环，一种是 while 循环。

for-in循环

在明确知道循环执行的次数或者要对一个容器进行迭代，推荐使用 for-in 循环。

# for-in循环格式 for 变量名 in range(范围):     循环子句1     循环子句2     ...

例如下面代码中计算0~100求和的结果。 

"""
求0~100的累加和
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    sum = 0
    for x in range(101):
        sum += x
    print(sum)

代码中的 range(101) 可以用来构造一个从0到100的范围，当我们把这样一个范围放到 for-in 循环中，就可以通过前面的循环变量 x 依次取出从0到100的整数。

range()函数，有三个参数，第一个参数为起始值，第二个参数为终止值，第三个参数为步长。

range(101)：可以用来产生0到100范围的整数。

range(50, 101)：可以用来产生50到100范围的整数，相当于前面是闭区间后面是开区间。

range(50, 101, 2)：可以用来产生50到100的奇数，其中2是步长，即每次数值递增的值。

range(100, 50, -2)：可以用来产生100到50的偶数，其中-2是步长，即每次数字递减的值。

while循环

要构造不知道具体循环次数的循环结构，我们使用 while 循环。while 循环通过一个能够产生或转换出 bool 值的表达式来控制循环，表达式的值为 True 则继续循环；表达式的值为 False 则结束循环。

下面的例子判断输入的密码是否正确，不正确则重新输入，直到你输入正确为止结束程序。

"""
检查输入的密码是否正确，直到你输入正确为止结束程序
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    yourKey = '123456'
    key = input('请输入密码：')
    while True:
        if key == yourKey:
            print('密码正确。')
            break
        else:
            print('密码输入错误！')
            key = input('请重新输入密码：')

上面的代码中使用了 break 关键字来提前终止循环，需要注意的是 break 只能终止它所在的那个循环，即终止内层循环。除了 break 之外，还有另一个关键字是 continue ，它可以用来放弃本次循环后续的代码直接让循环进入下一轮，即直接进入下一轮循环。

循环结构是可以嵌套的，即所谓的嵌套循环。下面例子演示了如何通过嵌套的循环来输出一个九九乘法表。

"""
打印九九乘法表
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    for i in range(1, 10):
        for j in range(1, i + 1):
            print('%d*%d=%d' % (i, j, i * j), end='\t')
        print()

上面代码中的print()语句，写了个类似C/C++的格式输出写法，但与C/C++不同，在Python中的格式为：输出字符串与变量之间用%隔开，%后面加个括号填写要填入字符串的变量名，多个变量名用英文逗号隔开。

Python中特殊的else语句

while-else语句

如果 while 后面的条件语句为 false 时，则执行 else 的语句块。

"""
循环判断大小
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    count = 0
    while count < 3:
        print(count, '小于3')
        count += 1
    else:
        print(count, '大于或等于3')

上面的代码输出为

0 小于3 1 小于3 2 小于3 3 大于或等于3

for-else语句

如果 for 没有循环完所有数据，则执行 else 的语句块。如果 for 循环完所有数据，则不执行 else 语句块。

"""
循环城市
Version: 1.0
Author: Caizi
"""
if __name__ == '__main__':
    citys = ["Beijing", "Shanghai", "Shenzhen", "Guangzhou"]
    for city in citys:
        if city == "Shenzhen":
            print("深圳!")
            break
        print("循环数据 " + city)
    else:
        print("没有循环数据!")
    print("完成循环!")

上面的代码输出为

循环数据 Beijing 循环数据 Shanghai 深圳! 完成循环!