Python自学笔记3

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2023/10/2220:40:53编程组态评论阅读模式

分支结构

if语句的使用

在Python中，要构造分支结构可以使用if、elif和else关键字。所谓关键字就是有特殊含义的单词，像if和else就是专门用于构造分支结构的关键字，很显然你不能够使用它作为变量名（事实上，用作其他的标识符也是不可以）。下面的例子中演示了如何构造一个分支结构。

  1. """
  2. 用户身份验证
  3. Version: 0.1
  4. Author: 骆昊
  5. """
  6. username = input('请输入用户名: ')
  7. password = input('请输入口令: ')
  8. # 用户名是admin且密码是123456则身份验证成功否则身份验证失败
  9. if username == 'admin' and password == '123456':
  10.     print('身份验证成功!')
  11. else:
  12.     print('身份验证失败!')

需要说明的是和C/C++、Java等语言不同，Python中没有用花括号来构造代码块而是使用了缩进的方式来表示代码的层次结构，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。换句话说连续的代码如果又保持了相同的缩进那么它们属于同一个代码块，相当于是一个执行的整体。缩进可以使用任意数量的空格，但通常使用4个空格，建议大家不要使用制表键或者设置你的代码编辑工具自动将制表键变成4个空格。

  1. """
  2. 分段函数求值
  3.         3x - 5  (x > 1)
  4. f(x) =  x + 2   (-1 <= x <= 1)
  5.         5x + 3  (x < -1)
  6. Version: 0.1
  7. Author: 骆昊
  8. """
  9. x = float(input('x = '))
  10. if x > 1:
  11.     y = 3 * x - 5
  12. elif x >= -1:
  13.     y = x + 2
  14. else:
  15.     y = 5 * x + 3
  16. print('f(%.2f) = %.2f' % (x, y))

当然根据实际开发的需要，分支结构是可以嵌套的，例如判断是否通关以后还要根据你获得的宝物或者道具的数量对你的表现给出等级（比如点亮两颗或三颗星星），那么我们就需要在if的内部构造出一个新的分支结构，同理elif和else中也可以再构造新的分支，我们称之为嵌套的分支结构，也就是说上面的代码也可以写成下面的样子。

  1. """
  2. 分段函数求值
  3.         3x - 5    (x > 1)
  4. f(x) =    x + 2    (-1 <= x <= 1)
  5.         5x + 3    (x < -1)
  6. Version: 0.1
  7. Author: 骆昊
  8. """
  9. x = float(input('x = '))
  10. if x > 1:
  11.     y = 3 * x - 5
  12. else:
  13.     if x >= -1:
  14.         y = x + 2
  15.     else:
  16.         y = 5 * x + 3
  17. print('f(%.2f) = %.2f' % (x, y))

循环结构

for-in循环

  1. """
  2. 用for循环实现1~100求和
  3. Version: 0.1
  4. Author: 骆昊
  5. """
  6. sum = 0
  7. for x in range(101):
  8.     sum += x
  9. print(sum)

需要说明的是上面代码中的range(1, 101)可以用来构造一个从1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1到100的整数。当然，range的用法非常灵活，下面给出了一个例子：

    • range(101)：可以用来产生0到100范围的整数，需要注意的是取不到101。
    • range(1, 101)：可以用来产生1到100范围的整数，相当于前面是闭区间后面是开区间。
    • range(1, 101, 2)：可以用来产生1到100的奇数，其中2是步长，即每次数值递增的值。
    • range(100, 0, -2)：可以用来产生100到1的偶数，其中-2是步长，即每次数字递减的值。

知道了这一点，我们可以用下面的代码来实现1~100之间的偶数求和。

  1. """
  2. 用for循环实现1~100之间的偶数求和
  3. Version: 0.1
  4. Author: 骆昊
  5. """
  6. sum = 0
  7. for x in range(2, 101, 2):
  8.     sum += x
  9. print(sum)

当然，也可以通过在循环中使用分支结构的方式来实现相同的功能，代码如下所示。

  1. """
  2. 用for循环实现1~100之间的偶数求和
  3. Version: 0.1
  4. Author: 骆昊
  5. """
  6. sum = 0
  7. for x in range(1, 101):
  8.     if x % 2 == 0:
  9.         sum += x
  10. print(sum)

while循环

如果要构造不知道具体循环次数的循环结构，我们推荐使用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。

下面我们通过一个“猜数字”的小游戏来看看如何使用while循环。猜数字游戏的规则是：计算机出一个1到100之间的随机数，玩家输入自己猜的数字，计算机给出对应的提示信息（大一点、小一点或猜对了），如果玩家猜中了数字，计算机提示用户一共猜了多少次，游戏结束，否则游戏继续。

  1. """
  2. 猜数字游戏
  3. Version: 0.1
  4. Author: 骆昊
  5. """
  6. import random
  7. answer = random.randint(1, 100)
  8. counter = 0
  9. while True:
  10.     counter += 1
  11.     number = int(input('请输入: '))
  12.     if number < answer:
  13.         print('大一点')
  14.     elif number > answer:
  15.         print('小一点')
  16.     else:
  17.         print('恭喜你猜对了!')
  18.         break
  19. print('你总共猜了%d次' % counter)
  20. if counter > 7:
  21.     print('你的智商余额明显不足')

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，这一点在使用嵌套的循环结构（下面会讲到）需要引起注意。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。

和分支结构一样，循环结构也是可以嵌套的，也就是说在循环中还可以构造循环结构。下面的例子演示了如何通过嵌套的循环来输出一个九九乘法表。

  1. """
  2. 输出乘法口诀表(九九表)
  3. Version: 0.1
  4. Author: 骆昊
  5. """
  6. for i in range(1, 10):
  7.     for j in range(1, i + 1):
  8.         print('%d*%d=%d' % (i, j, i * j), end='\t')
  9.     print()

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