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文檔簡介

1、.第三周 分支與循環(huán)3.1 程序基本結(jié)構(gòu)1. 程序流程圖 用規(guī)定的一系列圖形 、流程線和文字說明 算法中的基本操作和控制流程 。流程圖的基本元素包括：（ 1）表示相應(yīng)操作的框（ 2）帶箭頭的流程線（ 3）框內(nèi)外必要的文字說明2. 設(shè)計(jì)程序框圖的步驟 ：（ 1）用自然語言 表述算法步驟（ 2）確定步驟邏輯結(jié)構(gòu) ，用相應(yīng)框圖表示（ 3）流程線連接框圖 ，加上終端框 ，得到整個(gè)算法的程序框圖3. 任何算法都可以由順序、選擇、循環(huán)三種基本結(jié)構(gòu)組合實(shí)現(xiàn)：.專業(yè)專注.（ 1）順序結(jié)構(gòu) ：按邏輯順序自上而下依次運(yùn)行的結(jié)構(gòu) ，如：溫度轉(zhuǎn)換程序；.專業(yè)專注.（2）選擇結(jié)構(gòu) （分支結(jié)構(gòu) ）：在算法中通過對條件的判

2、斷 ，根據(jù)條件是否成立而選擇不同流向的算法結(jié)構(gòu) ；（3）循環(huán)結(jié)構(gòu) ：指在一定條件下反復(fù)執(zhí)行某部分代碼的操作；3.2 簡單分支例：PM2.5 指數(shù)分級程序功能IPO 模式描述 ：輸入：接受外部輸入PM2.5 值處理：空氣質(zhì)量分級算法輸出：打印空氣質(zhì)量提醒PM2.5 指數(shù)分級偽代碼If PM2.5 值> 75打印空氣污染警告If PM2.5 值< 35打印空氣質(zhì)量優(yōu) ，建議戶外運(yùn)動流程圖如圖所示 ：.專業(yè)專注.程序 5：pythonview plaincopy1. #pm25.py2. # 空氣質(zhì)量提醒3.4. def main():5.PM = eval(input("Wh

3、at is today'sPM2.5? ")6. # 打印相應(yīng)提醒7. if PM > 75:8. print ( "Unhealthy. Becareful!" )9. if PM < 35:10. print ( "Good. Go running!" )11. main()【運(yùn)行結(jié)果 】輸出：輸入：What is today'sPM2.5?90Unhealthy. Becareful!（1）If 語句格式 ：If <condition>:<body>【注】<condition>

4、;是條件表達(dá)式 ，<body> 是一個(gè)或多個(gè)語句序列.專業(yè)專注.先判斷 <condition>條件，若 true ，則執(zhí)行 <body> ，再轉(zhuǎn)向下一條語句；若 false，則直接跳過 <body> ，轉(zhuǎn)向下一條語句（2）簡單條件構(gòu)造 簡單條件基本形式<expr><relop> <expr> <relop> 是關(guān)系操作符 <, <=, =, >=, >, != 使用“= ”表示賦值語句 ，使用 “= ”表示等于 除數(shù)字外 ，字符或字符串也可以按照字典順序用于條件比較 <

5、condition> 是布爾表達(dá)式 ，為 bool 類型布爾值的真假以 True 和 False 表示（ 3）二分支語法結(jié)構(gòu)If <condition>:<statements>else:<statements>.專業(yè)專注.程序 6：pythonview plaincopy1. # quadratic.py2. # 計(jì)算二次方程的實(shí)數(shù)根程序3. import math4. def main():5.print ("Thisprogram finds the real solutions to a quadraticn")6.a,b,

6、c =eval(input( "Please enter the coefficients(a,b,c): ")7. delta = b*b -4*a*c8. if delta >= 0:9. discRoot =math.sqrt(delta)10. root1 = (-b +discRoot) / (2*a)11. root2 = (-b -discRoot) / (2*a)12.print ("nThe solutions are:", root1, root2)13. else :14.print ( "Theequation h

7、as no real roots!")15.main()【運(yùn)行結(jié)果 】輸出：This program finds the real solutions to a quadratic輸入：Please enter the coefficients(a,b,c):1,2,3The equation has no real roots!3.3 多分支（1）多分支決策要解決雙根問題 ，就需要對 delta 等于 0 的情況進(jìn)行處理 。語句的結(jié)構(gòu)上要引入嵌套結(jié)構(gòu)： 當(dāng) delta < 0 ，處理無實(shí)根情況.專業(yè)專注. 當(dāng) delta = 0 ，處理實(shí)根情況 當(dāng) delta > 0

8、，處理雙根情況一種方案是在程序中使用兩個(gè)if-else 語句 。把一個(gè)復(fù)合語句放到另一個(gè)語句的結(jié)構(gòu)之中稱為嵌套。1. 多分支決策是解決復(fù)雜問題的重要手段之一2. 一個(gè)三分之決策可以由兩個(gè)二分支結(jié)構(gòu)嵌套實(shí)現(xiàn)3. 使用 if-else 描述多分支決策時(shí) ，實(shí)現(xiàn)更多分支需要更多嵌套，影響程序易讀性Python使用 if-elif-else描述多分支決策 ，簡化分支結(jié)構(gòu)的嵌套問題。格式如下 ：If <condition1>:<case1 statements>elif<condition2>:<case2 statements>elif<condi

9、tion3>:<case3 statements>else:<default statements>例：程序 7：pythonview plaincopy1. # quadratic.py2. import math.專業(yè)專注.3. def main():4.print ("This program finds the realsolutions to a quadraticn")5.a,b,c =eval(input("Please enter the coefficients(a,b,c): ")6.delta = b*

10、b - 4*a*c7.if a = 0:8.x = -b/c9.print("nThere is ansolution", x)10. elif delta < 0:11.print ("nThe equation has no real roots!")12. elif dalta = 0:13. x = -b/(2*a)14.print ("nTheere is a double rootat", x)15. else :16.discRoot = math.sqrt(delta)17. root1 = (-b +discR

11、oot) / (2*a)18. root2 = (-b -discRoot) / (2*a)19. print ( "nThesolutions are:" , root1, root2)20. main()3.4 異常處理異常處理語句python使用 tryexcept ，可使程序不因運(yùn)行錯(cuò)誤而崩潰.專業(yè)專注.Python 的異常處理語句還可以使用else 和 finally 關(guān)鍵字（可選項(xiàng)，若使用則 else 必須在 finally 之前）格式如下 ：try:<body>except<ErrorType1>:<handler1>exc

12、ept<ErrorType2>:<handler2>except:<handler0>else:<process_else>finally:<process_finally>tryexcept 可以捕捉任何類型的錯(cuò)誤對于二次方程 ，還會有其他可能的錯(cuò)誤如：輸入非數(shù)值類型 （NameError ）輸入無效的表達(dá)式 （SyntaxError ）等.專業(yè)專注.此時(shí)可以用一個(gè)try 語句配多個(gè) except 來實(shí)現(xiàn)程序 8：pythonview plaincopy1. # 異常處理測試2. def main():3. try :4. numb

13、er1,number2 = eval(input("Enter two numbers,5. separated by a comma:")6. result = number1/number27. exceptZeroDivisionError:8. print ("Division by zero!" )9. exceptSyntaxError:10.print ( "Acomma may be missing in the input")11. else :12.print ( "Noexceptions, the r

14、esult is", result)13. finally :14.print ("executing the final clause")15.main()【運(yùn)行結(jié)果 】輸出：輸入：Enter two numbers, separated by a comma: 1 2A comma may be missing in the inputexecuting the final clauseEnter two numbers, separated by a comma: 3,2No exceptions, the result is 1.5executing th

15、e final clause.專業(yè)專注.Enter two numbers, separated by a comma: 3,0Division by zero!executing the final clause? 【實(shí)例】三者最大值? 【IPO】輸入：三個(gè)數(shù)值處理：三者最大算法輸出：打印最大值? 【算法比較 】 通盤比較 將每一個(gè)值與其他所有值比較以確定最大值三個(gè)值的情況比較簡單，如果是五值比較復(fù)雜，而且效率低（因?yàn)楸磉_(dá)式?jīng)]有被充分利用） 決策樹 避免冗余比較.專業(yè)專注.結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜 ！ 順序處理 逐個(gè)掃描每個(gè)值 ，保留最大者【程序】程序 9：# program: maxn.py# 尋找一

16、組數(shù)中的最大值def main ():n = eval(input( "Howmanynumbersare there?" )# 將第一個(gè)值賦值給 maxmax = eval(input( "Enter a number>>" )# 連續(xù)與后面 n-1 值進(jìn)行比較.專業(yè)專注.for i in range(n- 1):x = eval(input( "Enter a number>>" )if x > max:max = xprint( "The largestvalue is", ma

17、x)main()?1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12?13.專業(yè)專注.?1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?11?12?13【運(yùn)行結(jié)果 】How many numbers are there? 5Enter a number >> 9Enter a number >> 6Enter a number >> 3Enter a number >> 10Enter a number >> 20The largest value is 20.專業(yè)專注. 使用 Python內(nèi)置函數(shù) max()3.5 基本循環(huán)結(jié)構(gòu)（ 1）

18、for 循環(huán)Python 可以使用 for 語句循環(huán)遍歷整個(gè)序列的值，格式如下 ：for <var>in < sequence >:< body >?1?2?1?2在 for 循環(huán)中，循環(huán)變量 var 遍歷了隊(duì)列中的每一個(gè)值 ，循環(huán)變量 var 遍歷了隊(duì)列中的每一個(gè)值 ，循環(huán)語句體為每個(gè)值執(zhí)行一次例：for 循環(huán)求平均數(shù)? IPO：輸入：待輸入數(shù)字個(gè)數(shù) ，數(shù)字.專業(yè)專注.處理：平均數(shù)算法輸出：平均數(shù)通用設(shè)計(jì)方案 ：o 輸入數(shù)字的個(gè)數(shù) no 將 sum 初始化為 0o 循環(huán) n 次：? 輸入數(shù)字 x? 將 x 加入 sum 中o 將 sum/n 作為平均數(shù)輸出

19、出來? 程序 10：#average1.pyn =eval(input( "Howmanynumbers?" )sum=0.0for iinrange(n):x =eval(input( "Enter anumber >>" )sum = sum + xprint( "nThe averageis", sum/n).專業(yè)專注.?1?2?3?4?5?6?7?1?2?3?4?5?6?7【運(yùn)行結(jié)果 】How many numbers? 3Enter a number >> 5Enter a number >&g

20、t; 7Enter a number >> 6The average is 6.0.專業(yè)專注.for 循環(huán)的缺點(diǎn) ：程序開始時(shí)必須提供輸入數(shù)字總數(shù)，以提供固定循環(huán)次數(shù)大規(guī)模數(shù)字則需要用戶數(shù)清楚個(gè)數(shù)為此，python提供了另一種循環(huán)模式即無限循環(huán)，不需要提前知道循環(huán)次數(shù)（ 2）while 循環(huán)語句格式 ：while< condition >< body >?1?2?1?2條件總是在循環(huán)體執(zhí)行之前被判斷，這種結(jié)構(gòu)又被稱為前測循環(huán)（當(dāng)型循環(huán) ）如果循環(huán)體沒有對i 初始化或循環(huán)體沒有累加，條件判斷一直為真，循環(huán)體將一直執(zhí)行，即為死循環(huán)程序 ，這時(shí)通常使用Ctrl+C

21、 來終止一個(gè)程序（3）break 語句 退出循環(huán)例：程序 11：.專業(yè)專注.#TestBreak.pysum = 0number= 0whilenumber< 20:number+=1sum +=numberif sum > 100:breakprint( "The numberis" , number)print( "The sum is", sum)?1?2?3?4?5?6?7.專業(yè)專注.?8?9?10?1?2?3?4?5?6?7?8?9?10【運(yùn)行結(jié)果 】The number is 14The sum is 105（ 4）continu

22、e 結(jié)束本次循環(huán)即跳出循環(huán)體中下面尚未執(zhí)行的語句，對于 while 循環(huán)，繼續(xù)求解循環(huán)條件；對于for 循環(huán)，繼續(xù)遍歷循環(huán)列表.專業(yè)專注.continue語句和 break 語句的區(qū)別 ：continue 語句只結(jié)束本次循環(huán)，而不終止整個(gè)循環(huán)的執(zhí)行，而 break 語句則是直接結(jié)束整個(gè)循環(huán)流程 ，不再判斷循環(huán)條件是否成立（ 5）循環(huán)語句中的 else 不滿足循環(huán)條件時(shí)執(zhí)行3.6 通用循環(huán)構(gòu)造方法（1）交互式循環(huán)交互式循環(huán)是無限循環(huán)的一種，允許用戶通過交互的方式重復(fù)程序特定部分（2）哨兵循環(huán)執(zhí)行循環(huán)直到遇到特定的值，循環(huán)語句才終止執(zhí)行設(shè)計(jì)方法 ： 設(shè)定一個(gè)哨兵值作為循環(huán)終止的標(biāo)志 任何值都可以做

23、哨兵，但要與實(shí)際數(shù)據(jù)有所區(qū)別.專業(yè)專注.（3）文件循環(huán)面向文件的方法是數(shù)據(jù)處理的典型應(yīng)用，可以事先將數(shù)據(jù)錄入到文件，便于編輯修改，python中采用 readline() 方法中的 end of file循環(huán)模式（4）循環(huán)嵌套決策和循環(huán)互相嵌套可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜算法，假設(shè)數(shù)字以逗號分隔出現(xiàn)在文件的同一行上（ 3）（ 4）整合程序如圖 ：3.7 死循環(huán)和循環(huán)嵌套.專業(yè)專注.（ 1）死循環(huán) 無法靠自身的控制中止的循環(huán)死循環(huán)的使用 ：通過死循環(huán)可以一直檢測捕捉特定異常（2）后測循環(huán) （直到型循環(huán) ）先接受輸入 ，再判斷循環(huán)條件是否滿足。在 Python 中沒有后測循環(huán)語句，但可以通過 while 和 br

24、eak 語句間接實(shí)現(xiàn) ，如：.專業(yè)專注.（ 3）半路循環(huán) 循環(huán)判斷條件在循環(huán)體的中部例：3.8 布爾表達(dá)式條件語句和循環(huán)語句都使用布爾表達(dá)式作為條件布爾值為真 （True ）或假（ Flase）（ 1）布爾操作符 ：and ，or ， notand 和 or 用于組合兩個(gè)布爾表達(dá)式，并產(chǎn)生一個(gè)布爾結(jié)果< expr > and < expr >< expr > or < expr >?1?2?1?2.專業(yè)專注.not 運(yùn)算符計(jì)算一個(gè)布爾表達(dá)式的反值not<expr>?1?1（ 2）布爾操作符的優(yōu)先級 ：not > and > or例：壁球比賽計(jì)分 ：? 假設(shè)

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