python之循环结构
循环结构
应⽤场景
我们在写程序的时候，⼀定会遇到需要重复执⾏某条或某些指令的场景。例如⽤程序控制机器⼈踢⾜球，如果机器⼈持球⽽且还没有进⼊射门范围，那么我们就要⼀直发出让机器⼈向球门⽅向移动的指令。在这个场景中，让机器⼈向球门⽅向移动就是⼀个需要重复的动作，当然这⾥还会⽤到上⼀课讲的分⽀结构来判断机器⼈是否持球以及是否进⼊射门范围。再举⼀个简单的例⼦，如果要实现每隔1秒中在屏幕上打印⼀次“hello, world”并持续打印⼀个⼩时，我们肯定不能够直接把print('hello, world')这句代码写3600遍，这⾥同样需要循环结构。
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
如果明确的知道循环执⾏的次数或者要对⼀个容器进⾏迭代（后⾯会讲到），那么我们推荐使⽤for-in循环，例如下⾯代码中计算1~100求和的结果（$\displaystyle \sum
\limits_{n=1}^{100}n$）。
"""
⽤for循环实现1~100求和
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
"""
sum = 0
for x in range(101):
sum += x
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。
"""
⽤for循环实现1~100之间的偶数求和
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
"""
sum = 0
for x in range(2, 101, 2):
sum += x
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。
"""
⽤for循环实现1~100之间的偶数求和
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
"""
sum = 0
for x in range(1, 101):
if x % 2 == 0:
sum += x
print(sum)
说明：相较于上⾯直接跳过奇数的做法，下⾯这种做法很明显并不是很好的选择。
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。
"""
猜数字游戏
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
"""
import random
answer = random.randint(1, 100)
counter = 0
while True:
counter += 1
number = int(input('请输⼊: '))
if number < answer:
print('⼤⼀点')
elif number > answer:
print('⼩⼀点')
else:python生成1到100之间随机数
print('恭喜你猜对了!')
break
print('你总共猜了%d次' % counter)
if counter > 7:
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。
"""
输出乘法⼝诀表(九九表)
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
"""
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i + 1):
print('%d*%d=%d' % (i, j, i * j), end='\t')
print()
练习
练习1：输⼊⼀个正整数判断是不是素数。
提⽰：素数指的是只能被1和⾃⾝整除的⼤于1的整数。
参考答案：
"""
输⼊⼀个正整数判断它是不是素数
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
Date: 2018-03-01
"""
from math import sqrt
num = int(input('请输⼊⼀个正整数: '))
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是素数' % num)
else:
print('%d不是素数' % num)
练习2：输⼊两个正整数，计算它们的最⼤公约数和最⼩公倍数。
提⽰：两个数的最⼤公约数是两个数的公共因⼦中最⼤的那个数；两个数的最⼩公倍数则是能够同时被两个数整除的最⼩的那个数。
参考答案：
"""
输⼊两个正整数计算它们的最⼤公约数和最⼩公倍数
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
Date: 2018-03-01
"""
x = int(input('x = '))
y = int(input('y = '))
# 如果x⼤于y就交换x和y的值
if x > y:
# 通过下⾯的操作将y的值赋给x, 将x的值赋给y
x, y = y, x
# 从两个数中较的数开始做递减的循环
for factor in range(x, 0, -1):
if x % factor == 0 and y % factor == 0:
print('%d和%d的最⼤公约数是%d' % (x, y, factor))
print('%d和%d的最⼩公倍数是%d' % (x, y, x * y // factor))
break
练习3：打印如下所⽰的三⾓形图案。
*
**
***
****
*****
*
**
***
****
*****
*
***
*****
*******
*********
参考答案：
"""
打印三⾓形图案
Version: 0.1
Author: ⽥⽥云逸
"""
row = int(input('请输⼊⾏数: ')) 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()

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