Python基础(四) | 程序控制结构

第四章 程序控制结构

⭐本专栏旨在对Python的基础语法进行详解,精炼地总结语法中的重点,详解难点,面向零基础及入门的学习者,通过专栏的学习可以熟练掌握python编程,同时为后续的数据分析,机器学习及深度学习的代码能力打下坚实的基础。

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4.1 条件测试

Python基础(四) | 程序控制结构

4.1.1 比较运算

a = 10
b = 8
print(a > b) # 大于
print(a < b) # 小于
print(a >= b) # 大于等于
print(a <= b) # 小于等于
print(a == b) # 等于
print(a != b) # 不等于
True
False
True
False
False
True
  • 非空

ls = [1]
if ls: # 数据结构不为空、变量不为0、None、False 则条件成立
print("非空")
else:
print("空的")
非空

4.1.2 逻辑运算

  • 与、或、非

a = 10
b = 8
c = 12
print((a > b) and (b > c)) # 与
print((a > b) or (b > c)) # 或
print(not(a > b)) # 非
False
True
False
  • 复合逻辑运算的优先级 非 > 与 > 或

print(True or True and False)
True
print((True or True) and False)
False

4.1.3 存在运算

元素 in 列表/字符串

cars = ["BYD", "BMW", "AUDI", "TOYOTA"]
print("BMW" in cars)
print("BENZ" in cars)
True
False

元素 not in 列表/字符串

print("BMW" not in cars)
print("BENZ" not in cars)
False
True

4.2 分支结构——if语句

Python基础(四) | 程序控制结构

4.2.1 单分支

模板 注意有“:” if 条件:   缩进的代码块

age = 8
if age > 7:
print("孩子,你该上学啦!")
孩子,你该上学啦!

4.2.2 二分支

模板 if 条件:   缩进的代码块 else:   缩进的代码块

age = 6
if age > 7:
print("孩子,你该上学啦!")
else:
print("再玩两年泥巴!")
再玩两年泥巴!

4.2.3 多分支

模板 if 条件:   缩进的代码块 elif 条件:   缩进的代码块 elif 条件:   缩进的代码块 ... else:   缩进的代码块

age = 38
if age < 7:
print("再玩两年泥巴")
elif age < 13:
print("孩子,你该上小学啦")
elif age < 16:
print("孩子,你该上初中了")
elif age < 19:
print("孩子,你该上高中了")
elif age < 23:
print("大学生活快乐")
elif age < 60:
print("辛苦了,各行各业的工作者们")
else: # 有时为了清楚,也可以写成elif age >= 60:
print("享受退休生活吧")
辛苦了,各行各业的工作者们

不管多少分支,最后只执行一个分支

4.2.4 嵌套语句

题目:年满18周岁,在非公共场合方可抽烟,判断某种情形下是否可以抽烟

age = eval("请输入年龄"))
if age > 18:
is_public_place = bool(eval("公共场合请输入1,非公共场合请输入0")))
print(is_public_place)
if not is_public_place:
print("可以抽烟")
else:
print("禁止抽烟")
else:
print("禁止抽烟")

请输入年龄19
公共场合请输入1,非公共场合请输入01
True
禁止抽烟

4.3 遍历循环——for 循环

4.3.1 主要形式

  • for元素in可迭代对象: 执行语句

4.3.2 执行过程

  • 从可迭代对象中,依次取出每一个元素,并进行相应的操作

1、直接迭代——列表[ ]、元组( )、集合{ }、字符串" "

graduates = ("李雷", "韩梅梅", "Jim")
for graduate in graduates:
print("Congratulations, "+graduate)
Congratulations, 李雷
Congratulations, 韩梅梅
Congratulations, Jim

2、变换迭代——字典

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
for k, v in students.items():
print(k, v)
for student in students.keys():
#for student in students 同样是迭代键key
print(student)
201901 小明
201902 小红
201903 小强
201901
201902
201903

3、range()对象

res=[]
for i in range(10000):
res.append(i**2)
print(res[:5])
print(res[-1])
[0, 1, 4, 9, 16]
99980001
res = []
for i in range(1, 10, 2):
res.append(i ** 2)
print(res)
[1, 9, 25, 49, 81]

4.3.3 循环控制:break 和 continue

  • break 结束整个循环

product_scores = [89, 90, 99, 70, 67, 78, 85, 92, 77, 82] # 1组10个产品的性能评分
# 如果低于75分的超过1个,则该组产品不合格
i = 0
for score in product_scores:
if score < 75:
i += 1
if i == 2:
print("产品抽检不合格")
break
产品抽检不合格
  • continue 结束本次循环

product_scores = [89, 90, 99, 70, 67, 78, 85, 92, 77, 82] # 1组10个产品的性能评分
# 如果低于75分,输出警示
print(len(product_scores))
for i in range(len(product_scores)):
if product_scores[i] >= 75:
continue
print("第{0}个产品,分数为{1},不合格".format(i, product_scores[i]))
10
第3个产品,分数为70,不合格
第4个产品,分数为67,不合格

4.3.4 for 与 else的配合

如果for 循环全部执行完毕,没有被break中止,则运行else块

product_scores = [89, 90, 99, 70, 67, 78, 85, 92, 77, 82] # 1组10个产品的性能评分
# 如果低于75分的超过1个,则该组产品不合格
i = 0
for score in product_scores:
if score < 75:
i+=1
if i == 2:
print("产品抽检不合格")
break
else:
print("产品抽检合格")
产品抽检不合格

4.4 无限循环——while 循环

Python基础(四) | 程序控制结构

4.4.1 为什么要用while 循环

  • 经典题目:猜数字

albert_age = 18
#第1次
guess = int(input(">>:"))
if guess > albert_age :
print("猜的太大了")
elif guess < albert_age :
print("猜的太小了")
else:
print("猜对了")
#第2次
guess = int(input(">>:"))
if guess > albert_age :
print("猜的太大了")
elif guess < albert_age :
print("猜的太小了")
else:
print("猜对了")

代码可能需要重复执行,可是又不知道具体要执行多少次

4.4.2 while循环的一般形式

主要形式:

  • while判断条件: 执行语句 条件为真,执行语句 条件为假,while 循环结束

albert_age = 18 
guess = int(input(">>:"))
while guess != albert_age:
if guess > albert_age :
print("猜的太大了.")
elif guess < albert_age :
print("猜的太小了")
guess = int(input(">>:"))
print("猜对了")
>>:20
猜的太大了.
>>:18
猜对了

4.4.3 while与风向标

albert_age = 18 
flag = True # 布尔类型
while flag:
guess = int(input(">>:"))
if guess > albert_age :
print("猜的太大了")
elif guess < albert_age :
print("猜的太小了")
else:
print("猜对了")
flag = False
flag=True  
while flag:
pass
while flag:
pass
while flag:
flag=False # 循环逐层判断,当flag为false时,循环会逐层退出

4.4.4 while 与循环控制 break、continue

albert_age = 18 
while True:
guess = int(input(">>:"))
if guess > albert_age :
print("猜的太大了")
elif guess < albert_age :
print("猜的太小了")
else:
print("猜对了...")
break # 当诉求得到满足,就跳出循环

输出10以内的奇数

i = 0
while i < 10:
i += 1
if i % 2 == 0:
continue # 跳出本次循环,进入下一次循环
print(i)
1
3
5
7
9

4.4.5 while与else

如果while 循环全部执行完毕,没有被break中止,而是条件不再满足了而中止,则运行else块

count = 0
while count <= 5 :
count += 1
print("Loop",count)
else:
print("循环正常执行完啦")
Loop 1
Loop 2
Loop 3
Loop 4
Loop 5
Loop 6
循环正常执行完啦

4.4.6 再看两个例子

应用:删除列表中的特定值

pets = ["dog", "cat", "dog", "pig", "goldfish", "rabbit", "cat"]
while "cat" in pets:
pets.remove("cat")
pets

['dog', 'dog', 'pig', 'goldfish', 'rabbit']

应用:将未读书籍列表中书名分别输出后,存入已读书籍列表

not_read = ["红楼梦", "水浒传", "三国演义", "西游记"]
have_read = []
while not_read: # not_read非空,循环继续,否则中止
book = not_read.pop()
have_read.append(book)
print("我已经读过《{}》了".format(book))
print(not_read)
print(have_read)

我已经读过《西游记》了
我已经读过《三国演义》了
我已经读过《水浒传》了
我已经读过《红楼梦》了
[]
['西游记', '三国演义', '水浒传', '红楼梦']

4.5 控制语句注意问题

Python基础(四) | 程序控制结构

4.5.1 尽可能减少多层嵌套

  • 可读性差,容易把人搞疯掉
if 条件:
执行语句
if 条件:
执行语句
if...

4.5.2 避免死循环

条件一直成立,循环永无止境

# while True:
# print("欢迎订阅专栏")

4.5.3 封装过于复杂的判断条件

如果条件判断里的表达式过于复杂

出现了太多的 not/and/or等

导致可读性大打折扣

考虑将条件封装为函数

a, b, c, d, e = 10, 8, 6, 2, 0
if (a > b) and (c >d) and (not e):
print("过于复杂")
numbers = (10, 8, 6, 2, 0)


def judge(num):
a, b, c, d, e = num
x = a > b
y = c > d
z = not e
return x and y and z


if judge(numbers):
print("简洁明了")
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