本文轉自GitHub文章:Python - 100天從新手到大師
https://github.com/jackfrued/Python-100-Days
Day04-循環結構
循環結構的應用場景
如果在程序中我們需要重複的執行某條或某些指令,例如用程序控制機器人踢足球,如果機器人持球而且還沒有進入射門範圍,那麼我們就要一直髮出讓機器人向球門方向奔跑的指令。當然你可能已經注意到了,剛纔的描述中其實不僅僅有需要重複的動作,還有我們上一個章節講到的分支結構。再舉一個簡單的例子,比如在我們的程序中要實現每隔1秒中在屏幕上打印一個"hello, world"這樣的字符串並持續一個小時,我們肯定不能夠將print(‘hello, world’)這句代碼寫上3600遍,如果真的需要這樣做那麼編程的工作就太無聊了。因此,我們需要了解一下循環結構,有了循環結構我們就可以輕鬆的控制某件事或者某些事重複、重複、再重複的發生。在Python中構造循環結構有兩種做法,一種是for-in循環,一種是while循環。
for-in循環
如果明確的知道循環執行的次數或者是要對一個容器進行迭代(後面會講到),那麼我們推薦使用for-in循環,例如下面代碼中計算。
"""
用for循環實現1~100求和
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
sum = 0
for x in range(101):
sum += x
print(sum)
需要說明的是上面代碼中的range
類型,range
可以用來產生一個不變的數值序列,而且這個序列通常都是用在循環中的,例如:
range(101)
可以產生一個0到100的整數序列。range(1, 100)
可以產生一個1到99的整數序列。range(1, 100, 2)
可以產生一個1到99的奇數序列,其中的2是步長,即數值序列的增量。
知道了這一點,我們可以用下面的代碼來實現1~100之間的偶數求和。
"""
用for循環實現1~100之間的偶數求和
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
sum = 0
for x in range(2, 101, 2):
sum += x
print(sum)
也可以通過在循環中使用分支結構的方式來實現相同的功能,代碼如下所示。
"""
用for循環實現1~100之間的偶數求和
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
sum = 0
for x in range(1, 101):
if x % 2 == 0:
sum += x
print(sum)
while循環
如果要構造不知道具體循環次數的循環結構,我們推薦使用while
循環,while
循環通過一個能夠產生或轉換出bool
值的表達式來控制循環,表達式的值爲True
循環繼續,表達式的值爲False
循環結束。下面我們通過一個“猜數字”的小遊戲(計算機出一個1~100之間的隨機數,人輸入自己猜的數字,計算機給出對應的提示信息,直到人猜出計算機出的數字)來看看如何使用while
循環。
"""
猜數字遊戲
計算機出一個1~100之間的隨機數由人來猜
計算機根據人猜的數字分別給出提示大一點/小一點/猜對了
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
import random
answer = random.randint(1, 100)
counter = 0
while True:
counter += 1
number = int(input('請輸入: '))
if number < answer:
print('大一點')
elif number > answer:
print('小一點')
else:
print('恭喜你猜對了!')
break
print('你總共猜了%d次' % counter)
if counter > 7:
print('你的智商餘額明顯不足')
運行結果:
請輸入: 45
小一點
請輸入: 34
小一點
請輸入: 23
小一點
請輸入: 12
小一點
請輸入: 5
小一點
請輸入: 2
大一點
請輸入: 3
大一點
請輸入: 4
恭喜你猜對了!
你總共猜了8次
你的智商餘額明顯不足
說明:上面的代碼中使用了
break
關鍵字來提前終止循環,需要注意的是break
只能終止它所在的那個循環,這一點在使用嵌套的循環結構(下面會講到)需要引起注意。除了break
之外,還有另一個關鍵字是continue
,它可以用來放棄本次循環後續的代碼直接讓循環進入下一輪。
和分支結構一樣,循環結構也是可以嵌套的,也就是說在循環中還可以構造循環結構。下面的例子演示瞭如何通過嵌套的循環來輸出一個九九乘法表。
"""
輸出乘法口訣表(九九表)
Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i + 1):
print('%d*%d=%d' % (i, j, i * j), end='\t')
print()
運行結果:
1*1=1
2*1=2 2*2=4
3*1=3 3*2=6 3*3=9
4*1=4 4*2=8 4*3=12 4*4=16
5*1=5 5*2=10 5*3=15 5*4=20 5*5=25
6*1=6 6*2=12 6*3=18 6*4=24 6*5=30 6*6=36
7*1=7 7*2=14 7*3=21 7*4=28 7*5=35 7*6=42 7*7=49
8*1=8 8*2=16 8*3=24 8*4=32 8*5=40 8*6=48 8*7=56 8*8=64
9*1=9 9*2=18 9*3=27 9*4=36 9*5=45 9*6=54 9*7=63 9*8=72 9*9=81
練習
練習1:輸入一個數判斷是不是素數。
"""
輸入一個正整數判斷它是不是素數
Version: 0.1
Author: 駱昊
Date: 2018-03-01
"""
from math import sqrt
num = int(input('請輸入一個正整數: '))
end = int(sqrt(num))
is_prime = True
for x in range(2, end + 1):
if num % x == 0:
is_prime = False
break
if is_prime and num != 1:
print('%d是素數' % num)
else:
print('%d不是素數' % num)
練習2:輸入兩個正整數,計算最大公約數和最小公倍數。
"""
輸入兩個正整數計算最大公約數和最小公倍數
Version: 0.1
Author: 駱昊
Date: 2018-03-01
"""
x = int(input('x = '))
y = int(input('y = '))
if x > y:
(x, y) = (y, x)
for factor in range(x, 0, -1):
if x % factor == 0 and y % factor == 0:
print('%d和%d的最大公約數是%d' % (x, y, factor))
print('%d和%d的最小公倍數是%d' % (x, y, x * y // factor))
break
運行結果:
x = 33
y = 9
9和33的最大公約數是3
9和33的最小公倍數是99
練習3:打印三角形圖案。
"""
打印各種三角形圖案
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Version: 0.1
Author: 駱昊
"""
row = int(input('請輸入行數: '))
for i in range(row):
for _ in range(i + 1):
print('*', end='')
print()
for i in range(row):
for j in range(row):
if j < row - i - 1:
print(' ', end='')
else:
print('*', end='')
print()
for i in range(row):
for _ in range(row - i - 1):
print(' ', end='')
for _ in range(2 * i + 1):
print('*', end='')
print()
運行結果:
請輸入行數: 6
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