.1 while循环
循环语句是程序设计中常用的语句之一。任何编程语言都有while循环，Python也不例外。while循环的格式如下所示。
- while(表达式):
- …
- else:
- …
while循环的执行过程：当循环表达式为真时，依次执行while中的语句。直到循环表达式的值为False，程序的流程转到else语句。其中else子句可以省略，表达式两侧的括号也可以省略。
注意：while循环中的else子句也属于循环的一部分，最后一次循环结束后将执行else子句。
下面这段代码演示了while循环的使用。程序首先要求输入5个数字，然后依次输出这5个数字。
- # while循环
- numbers = input("输入几个数字，用逗号分隔：").split(",")
- print(numbers)
- x = 0
- while x < len(numbers): # 当x的值小于输入字数的个数的时候，执行循环内容
- print (numbers[x])
- x += 1 # 一个循环结束时给x加1
【代码说明】
- 第2行代码使用input()捕获输入。按照提示输入5个数字，并用逗号分隔。input()根据输入的逗号，生成一个列表。
- 第3行代码输出列表numbers的内容。
- 第4行代码定义变量x的值为0。
- 第5行代码循环列表numbers。
- 第6行代码输出列表中第x+1个数字的值。
- 第7行代码，每次循环使变量x增1。
下面【例3-6】中的这段代码演示了else子句在while循环中的使用。当变量x的值大于0时，执行循环，否则输出变量x的值。
【例3-6.py】
- # 带else子句的while循环
- x = float(input("输入x的值：")) # 接收用户输入的数字并转换为float类型
- i = 0
- while(x != 0): # Python 3中的不等于不再使用<>，一律使用!=
- if(x > 0):
- x -= 1 # 如果x大于0，则减1
- else:
- x += 1 # 如果x小于0，则加1
- ii = i + 1
- print( "第%d次循环：%f" %(i, x))
- else:
- print ("x等于0：", x)
【代码说明】
- 第2行代码输入变量x的值。
- 第3行代码定义变量i，变量i表示循环次数。
- 第4行代码，给出循环条件x != 0。如果x不等于0，则执行第5行代码;否则，执行else子句的内容。
- 第5行代码，判断变量x的值是否大于0。
- 第6行代码，如果x的值大于0，则每次循环都减1。
- 第7行代码，判断变量x的值是否小于0。
- 第8行代码，如果x的值小于0，则每次循环都加1。
- 第9行代码，每次循环使变量i的值加1。
- 第11行代码，循环结束，else子句输出变量x的值。输出结果(假设输入数字为0)：x等于0:0。
在使用循环语句时，应注意循环表达式的布尔值，避免出现死循环。死循环是指循环条件永远为真的循环。例如：
- i = 1
- while i > 0: # i永远大于0
- ii = i + 1
- print(i)
这段代码就是一个死循环，变量i的值永远都大于0。
2. for循环
for循环用于遍历一个集合，依次访问集合中的每个项目。for循环的格式如下所示。
- for 变量 in 集合：
- …
- else：
- …
for…in…循环的执行过程：每次循环从集合中取出一个值，并把该值赋值给变量。集合可以是元组、列表、字典等数据结构。其中else子句可以省略。
注意：for循环中的else子句也属于循环的一部分，最后一次循环结束后将执行else子句。
for…in…循环通常与range()函数一起使用，range()返回一个列表，for…in…遍历列表中的元素。range()函数的声明如下：
- class range(object)
- range(stop) -> range object
- range(start, stop[, step]) -> range object
【代码说明】
range()返回一个range对象，列表的元素值由3个参数决定：参数start表示列表开始的值，默认值为0;参数stop表示列表结束的值，该参数不可缺少;参数setp表示步长，即每次递增或递减的值，默认值为1。
下面【例3-7】中的这段代码遍历range()生成的列表，过滤出正数、负数和0。
【例3-7.py】
- # for in语句
- for x in range(-1, 2):
- if x > 0:
- print ("正数：",x)
- elif x == 0 :
- print ("零：",x)
- else:
- print ("负数：",x)
- else:
- print ("循环结束")
【代码说明】
- 第2行代码遍历range(-1,2)生成的列表。range(-1,2)返回的3个数字分别为-1、0、1。每次循环结束，变量x的值依次为-1、0、1。
- 第3行代码判断变量x的值是否大于0。
- 第4行代码输出正数的值。输出结果为“正数：1”。
- 第5行代码判断变量x的值是否等于0。
- 第6行代码，输出结果为“零：0”。
- 第8行代码，输出负数的值。输出结果为“负数：-1”。
- 第9行代码并没有结束for循环，else子句执行后循环才结束。输出结果为“负数：-1”。
在C、Java语言中，支持如下结构的for语句。
- for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
- 语句块
Python不支持这样的for循环。如果需要编写类似功能的循环，可以使用while循环。例如：
- x = 0
- while x < 5:
- print(x)
- xx = x + 2
while循环的写法比较琐碎，需要比较判断。因此，对此也可以使用for循环，借助range()函数来实现。例如：
- for x in range(0, 5, 2):
- print (x)
【代码说明】
输出的数字在[0,5)这个区间，不包括5。每次循环结束，x的值加2。输出结果：
- 0
- 2
- 4
这里只用了两行代码就实现了传统for循环。如果要用条件表达式作为循环的条件，可以构造range()函数来实现。
3. break和continue语句
break语句可以使程序跳出循环语句，从而执行循环体之外的程序，即break语句可以提前结束循环。例如，模拟switch分支结构使用了break语句。
- operator = "+"
- x = 1
- y = 2
- for case in switch(operator): # switch只能用于for... in...循环中
- if case('+'):
- print (x + y)
- break
- if case('-'):
- print (x - y)
- break
- if case('*'):
- print (x * y)
- break
- if case('/'):
- print (x / y)
- break
- if case(): # 默认分支
- print ("")
【代码说明】
第7行代码中使用了break。当变量operator的值为“+”，则执行表达式x + y，然后中断switch分支结构，后面的case分支都不会执行。此时输出结果为3。后面的break作用相同。当匹配到某个case后，程序将跳出switch。
如果第一个case不使用break子句，程序将输出两个值，分别是3和-1。因为执行完输出表达式x + y后，分支结构并没有中断，程序将流转到下面一个case。然后继续计算表达式x – y的值，遇到后面的break语句才退出分支结构。break语句在循环结构中也有类似的作用。【例3-8】中的这段代码将从0到99中查找用户输入的值。
【例3-8.py】
- x = int(input("输入x的值："))
- y = 0
- for y in range(0, 100):
- if x == y:
- print ("找到数字：", x)
- break
- else:
- print("没有找到")
【代码说明】
- 第1行代码捕获用户输入的值，并把该值转换为int类型，赋值给变量x。
- 第2行代码定义一个变量y，变量y用于暂存需要遍历的列表的值。
- 第3行代码使用for…in…循环遍历range(0, 100)返回的列表。range(0, 100)的返回值为0、1、2、…、99。
- 第4行代码判断输入的值是否等于列表中的值。如果条件成立，输出查找到的数字，并立即退出循环。循环结束，后面的else子句将不会被执行。
- 第7行代码，当没有找到输入的值时，else子句后面的代码将被执行。
注意：break语句不能运行在循环体或分支语句之外，否则，Python解释器将提示如下错误。
- SyntaxError: 'break' outside loop
continue语句也是用来跳出循环的语句，但是与break不同的是，使用continue语句不会跳出整个循环体，只是跳出当前的循环，然后继续执行后面的循环。
- x = 0
- for i in [1,2,3,4,5]:
- if x == i:
- continue
- x += i
- print("x的值为", x)
【代码说明】
- 第1行代码将x赋值为0。
- 第2行代码使用for...in...语句遍历列表[1,2,3,4,5]。
- 第3行代码将x与i进行比较，如果x与值i相等，则执行第4行的continue语句，停止当前循环，即不再执行第5行代码，继续执行下一个循环。
- 第6行代码打印出最终的结果，输出为12。
