Python语⾔基础03-分⽀和循环结构
本⽂收录在
1. 分⽀结构
1.1 应⽤场景
迄今为⽌，我们写的Python代码都是⼀条⼀条语句顺序执⾏，这种代码结构通常称之为顺序结构。然⽽仅有顺序结构并不能解决所有的问题，⽐如我们设计⼀个游戏，游戏第⼀关的通关条件是玩家获得1000分，那么在完成本局游戏后，我们要根据玩家得到分数来决定究竟是进⼊第⼆关，还是告诉玩家“Game Over”，这⾥就会产⽣两个分⽀，⽽且这两个分⽀只有⼀个会被执⾏。类似的场景还有很多，我们将这种结构称之为“分⽀结构”或“选择结构”。
1.2 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）。
01-单分⽀
下⾯的例⼦中演⽰了如何构造⼀个分⽀结构。
"""
⽤户⾝份验证
Version: 0.1
Author: along
"""
username = input('请输⼊⽤户名: ')
password = input('请输⼊密码: ')
if username == 'along'and password == '12345':
print('验证通过')
else:
print('验证失败')
唯⼀需要说明的是和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设置代码的层次结构，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。
02-多分⽀
当然如果要构造出更多的分⽀，可以使⽤if…elif…else…结构，例如下⾯的分段函数求值。
"""
分段函数求值
3x - 5  (x > 1)
f(x) =  x + 2  (-1 <= x <= 1)
5x + 3  (x < -1)
Version: 0.1
Author: along
"""
x = float(input('请输⼊⼀个数: '))
if x > 1 :
y = 3 * x - 5
elif x >= -1and x <= 1 :
y = x + 2
ssm框架现在公司用的还多吗else:
y = 5 * x + 3
print('f(%.2f) = %.2f' % (x , y))
03-嵌套分⽀
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。
"""
分段函数求值
3x - 5  (x > 1)
f(x) =  x + 2  (-1 <= x <= 1)
5x + 3  (x < -1)
Version: 0.1
Author: along
"""
x = float(input('x = '))
if x > 1:
y = 3 * x - 5
else:
if x >= -1:
y = x + 2
else:
y = 5 * x + 3
print('f(%.2f) = %.2f' % (x, y))
说明：⼤家可以⾃⼰感受⼀下这两种写法到底是哪⼀种更好。在之前我们提到的Python之禅中有这么
⼀句话“Flat is better than nested.”，之所以提倡代码“扁平化”是因为嵌套结构的嵌套层次多了之后会严重的影响代码的可读性，所以能使⽤扁平化的结构时就不要使⽤嵌套。
1.3 练习
练习1：英制单位英⼨与公制单位厘⽶互换。
参考答案：
"""
英制单位英⼨和公制单位厘⽶互换
Version: 0.1
Author: along
"""
value = float(input('请输⼊长度: '))
unit = input('请输⼊单位: ')
if unit == 'in'or unit == '英⼨':
print('%f英⼨ = %f厘⽶' % (value, value * 2.54))
elif unit == 'cm'or unit == '厘⽶':
print('%f厘⽶ = %f英⼨' % (value, value / 2.54))
else:
print('请输⼊有效的单位')
练习2：百分制成绩转换为等级制成绩。
要求：如果输⼊的成绩在90分以上（含90分）输出A；80分-90分（不含90分）输出B；70分-80分（不含80分）输出C；60分-70分（不含70分）输出D；60分以下输出E。
参考答案：
"""
百分制成绩转换为等级制成绩
Version: 0.1
Author: along
"""
score = float(input('请输⼊成绩: '))
if score >= 90:
grade = 'A'
elif score >= 70:
grade = 'C'
elif score >= 60:
grade = 'D'
else:
grade = 'E'
print('对应的等级是:', grade)
练习3：输⼊三条边长，如果能构成三⾓形就计算周长和⾯积。
参考答案：
"""
判断输⼊的边长能否构成三⾓形，如果能则计算出三⾓形的周长和⾯积
Version: 0.1
Author: along
"""
a = float(input('a = '))
b = float(input('b = '))
哈夫曼树的构造数据结构
c = float(input('c = '))
if a + b > c and a + c > b and b + c > a:
print('周长: %f' % (a + b + c))
p = (a + b + c) / 2
area = (p * (p - a) * (p - b) * (p - c)) ** 0.5
print('⾯积: %f' % (area))
else:
print('不能构成三⾓形')
说明：上⾯使⽤的通过边长计算三⾓形⾯积的公式叫做。
注意复习下学⽣时代的等边三⾓形、直⾓三⾓形等知识哦，博主当时就忘了。（捂脸~）
2. 循环结构
2.1 应⽤场景
如果在程序中我们需要重复的执⾏某条或某些指令，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奔跑的指令。当然你可能已经注意到了，刚才的描述中不仅仅有需要重复的动作，还需要⽤到上⼀章讲的分⽀结构。再举⼀个简单的例⼦，我们要实现⼀个每隔1秒中在屏幕上打印⼀次"hello, world"并持续打印⼀个⼩时的程序，我们肯定不能够直接把print('hello, world')这句代码写3600遍，如果真的要这样做，那么编程的⼯作就太⽆聊乏味了。因此，我们还需要了解⼀下循环结构，有了循环结构我们就可以轻松的控制某件事或者某些事重复、重复、再重复的去执⾏。
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。
2.2 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。
01-案例1
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: 0.1it职业培训
Author: along
"""
sum = 0
print(sum)
需要说明的是上⾯代码中的range(101)可以⽤来构造⼀个从0到100的取值范围，这样就可以构造出⼀个整数的序列并⽤于循环中，例如：
range(101)可以产⽣⼀个0到100的整数序列。
range(1, 100)可以产⽣⼀个1到99的整数序列。
range(1, 100, 2)可以产⽣⼀个1到99的奇数序列，其中2是步长，即数值序列的增量。
for b in range(10):
print(b)
for b in range(1,10):
mysql数据库的发展史print(b)
for b in range(1,10,2):
print(b)
02-案例2
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: along
"""
sum = 0
for i in range(2,101,2):
sum += i
print(sum)
03-for_in和if结合
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: along
"""
sum = 0
for i in range(1, 101):
if i % 2 == 0:
sum += i
print(sum)
2.3 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循环继续，表达式的值为False循环结束。
01-⽆限循环
下⾯我们通过⼀个“猜数字”的⼩游戏（计算机出⼀个1~100之间的随机数，⼈输⼊⾃⼰猜的数字，计算机给出对应的提⽰信息，直到⼈猜出计算机出的数字）来看看如何使⽤while循环。
"""
猜数字游戏
帝国模板文件读取
计算机出⼀个1~100之间的随机数由⼈来猜
计算机根据⼈猜的数字分别给出提⽰⼤⼀点/⼩⼀点/猜对了
Version: 0.1
Author: along
"""
import random
answer = random.randint(1,100)
counter = 0
# print(answer)
while True:
counter += 1
number = int(input('请输⼊⼀个数字: '))
if number > answer:
print('⼩⼀点')
elif number < answer:
print('⼤⼀点')
else:
print('恭喜你，答对了')
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。
02-嵌套循环
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: along
"""
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i + 1):
print('%d*%d=%d' % (j, i, i * j), end='\t')
print()
python基础代码100例
2.4 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: along
"""
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)

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