控制流控制執(zhí)行順序的開關∣91

1、第 5 章控制流控制執(zhí)行順序的開關91 第5章控制流控制執(zhí)行順序的開關控制流又叫作流程控制，即，根據(jù)具體情況來控制程序，令程序執(zhí)行某些特定的程序塊。python中的流程控制語句包括if 條件語句、 while 循環(huán)語句和 for 循環(huán)語句。還可以細分為break、continue、pass等內部流程的控制語句。本章教學視頻說明作者按照圖書的內容和結構，錄制了同步對應的教學視頻。按照圖書的結構，像老師一樣講解 具體代碼操作演示 92python 帶我起飛：入門、進階、商業(yè)實戰(zhàn)本章共有 5 段教學視頻，總時長為34 min 左右。包含如下內容：講述了 if 語句，并通過“實例13”的演示來強化相關

2、知識。講述了 while 語句，并演示了“實例14”中的代碼，將十進制轉成二進制。首先講述了 for 語句，接著演示了“實例15”中使用 for 循環(huán)實現(xiàn)冒泡排序，最后介紹了 for 循環(huán)與內置函數(shù) range、zip、enumerate一起使用的知識。講述了循環(huán)過程中的控制語句，包括：break、continue、pass語句，并演示了“實例 16”的代碼，實現(xiàn)一個人機對話中的控制流程。講述了列表表達式，并通過“實例17”演示了列表表達式的基本操作。5.1 if語句if 語句是最常用的條件控制語句，關鍵字有if、elif、else。5.1.1 語句形式一般的表述形式為：if 條件一 : st

3、atements1 elif 條件二 : statements2 else: statements3 意思是：（1）如果滿足條件一，則執(zhí)行statements1代碼。（2）如果不滿足條件一，但滿足條件二，則執(zhí)行statements2代碼。（3）如果條件一和條件二都不滿足，則執(zhí)行statements3代碼。這里的條件一、條件二、條件三，分別代表三個條件判斷語句。當條件判斷語句返回值為true時，則代表滿足該條件。5.1.2 演示 if 語句的使用下面通過代碼來演示if 語句的用法。第 5 章控制流控制執(zhí)行順序的開關93 a = 4 #定義變量 a 的值為 4 b = 5 #定義變量 6 的值為

4、5 if ab: #當 a 大于 b 時；c = a #令 c 等于 a 的值else: #否則 c 等于 b 的值c = b print(c) #將 c 顯示。輸出： 5 在上面代碼中，先比較a 與 b 的值，當滿足a大于 b 的條件，則執(zhí)行c 等于 a 的語句；否則會執(zhí)行 c 等于 b的語句。因為 a 的值為 4，并不大于 b 的值（ 5），所以將 b 的值賦給了 c，輸出的結果為 5。注意： 上面的代碼中， if 與 else部分還有一個簡化的寫法，即， c = a,ba0: #使用 while循環(huán)。當 c 大于 0，就執(zhí)行下面語句 print(c) #輸出 c 的值 c -=1 #c

5、自身減 1 在上面代碼中， while 的循環(huán)條件是 c 大于 0。在 while 循環(huán)體里，每次都會打印出c 的值，并將 c 自身減 1。代碼運行后輸出如下：第 5 章控制流控制執(zhí)行順序的開關95 4 3 2 1 變量 c 的初始值為 4。c 經(jīng)過 4 次減 1 操作將會變?yōu)?0，不符合 while 的條件，于是結束循環(huán)。5.2.3 實例 14：將十進制數(shù)轉化為二進制數(shù)下面通過實例演示while 的使用。實例描述 通過輸入函數(shù)獲取一個十進制數(shù)值，并將其轉換為二進制數(shù)并輸出到屏幕。轉換的原理是：將輸入的十進制數(shù)值循環(huán)地除以2，直到返回的結果商為0為止。這期間，每次除 2 的余數(shù)就是轉換后的二進

6、制結果。使用變量 a 來接收 input 函數(shù)接到的鍵盤輸入， 并將其轉化為整型，然后通過while 循環(huán)來處理。代碼如下：代碼 5-2：將十進制數(shù)轉化成二進制數(shù)a = input(請輸入一個十進制數(shù)：) #獲取一個十進制數(shù)d=int(a) #將輸入的字符串轉為整型s= while d!=0: #使用 while循環(huán)，直到 d 的值為 0 d,f=divmod(d,2) #除以 2，并返回除數(shù)和余數(shù)s=str(f)+s #余數(shù)作為轉換后的二進制數(shù)，除數(shù)作為循環(huán)條件print(s) #將結果輸出上面代碼運行后，輸出如下結果：請輸入一個十進制數(shù) : 這時，程序會掛起，等待用戶輸入。通過鍵盤輸入“6

7、”并按 enter 鍵。程序繼續(xù)執(zhí)行，輸出如下結果：110 結果顯示為 110。正是十進制數(shù)6 轉化成二進制數(shù)的結果。96python 帶我起飛：入門、進階、商業(yè)實戰(zhàn)5.3 for語句python中的 for 語句與 while 語句都是用來循環(huán)執(zhí)行代碼塊的。for 循環(huán)的執(zhí)行條件，不是判斷邏輯是否為真，而是遍歷一個序列容器。5.3.1 語句形式for 的語句形式為：for item in 序列數(shù)據(jù)： statements1 意思是，每次從序列容器中取一個值（item），然后執(zhí)行語句statements1 。當遍歷完整個序列容器，循環(huán)也就結束了。關于 for 循環(huán)和 if 語句的使用，可以參見

8、5.3.4小節(jié)的實例演示。5.3.2 在 for 循環(huán)中，使用切片序列容器可以是任何python 支持的序列數(shù)據(jù)類型。如果在循環(huán)體內，執(zhí)行語句statements1對 for 后面的序列數(shù)據(jù)進行了修改，這會影響到for語句的初始循環(huán)次數(shù)。切片的介紹見4.3.4 小節(jié)。避免上面問題的方法是：使用切片的方法為該序列數(shù)據(jù)做一個副本，讓for 來遍歷副本中的序列數(shù)據(jù)，這樣即使statements1語句修改了原始的序列容器中的數(shù)據(jù)，也不會影響到初始的循環(huán)次數(shù)了。例如：words = i,love,python # 定義一個列表for item in words: #for后面沒有使用words ，而是使

9、用了切片作為words的副本 words.insert(0, item) #向 words里插入一個元素 print(item) #打印 item ，三次迭代分別輸出：i、 love、 python print(words) #打印整個 words ，輸出： python, love, i, i, love, python 上面代碼中的第 2 行，使用了 words的切片作為副本，完成了3 次迭代（因為有 3 個元素，各迭代一次）。再來看一個錯誤的寫法。假如不使用副本，將第二句代碼換成：for item in words: 第 5 章控制流控制執(zhí)行順序的開關97 這將會帶來死循環(huán)。 因為，每次

10、從 words 中遍歷一個數(shù)據(jù)， 執(zhí)行下面語句時， 就會為 words添加一個數(shù)據(jù)，這樣永遠也無法將words中的數(shù)據(jù)遍歷完。注意，一定要避免這種錯誤的寫法。5.3.3 在 for 循環(huán)中，使用內置函數(shù)range 在 for 循環(huán)中，還可以使用內置函數(shù)range來遍歷一個數(shù)字序列。1. range 介紹range的意思是返回一個數(shù)字區(qū)間的所有整數(shù)。（1）輸出大于零的序列單獨的 print(range(5)打印不出 05 之間的數(shù)字。輸出的是“range(0, 5)”，代表從 05 的一個范圍。如果要想將其內容散列出來，可以將其轉化成list 類型再打印，例如：print(list(range(

11、5) #將 05 間的整數(shù)轉化成list類型，并打印出來。輸出：0, 1, 2, 3, 4 range中的參數(shù)默認是從0 開始。上例中， range的參數(shù) 5 代表從 05 之間的數(shù)。這里05區(qū)間的取值仍然與切片的取值一致，即“要頭，不要尾”。意思就是，05 區(qū)間的數(shù)包含起始值（0），但是不包含結束值（5）。（2）輸出大于零的序列如果要將比 0 小的數(shù)傳入 range，會打印不出內容。例如：print(list(range(-5) # 5 比 0 小，range找不到任何比0 大的數(shù)，只能返回空。輸出： 這種情況下，可以通過指定起始值來將50 之間的數(shù)打印出來。例如：print(list(ra

12、nge(-5,0) #將 50 間的整數(shù)轉化成列表類型， 并打印出來。輸出：-5, -4, -3, -2, -1 上例中， range里面的第一個參數(shù)5 代表起始值，第二個參數(shù)0 代表結束值。（3）步長range函數(shù)中還可以有第三個參數(shù)步長。即，從起始到結束，每隔“步長個數(shù)字”返回一次。例如：print(list(range(-5,0,2) #在 50 間，每隔兩個數(shù)取出一個，并轉化成list類型，打印出來。輸出：5, 3, 1 98python 帶我起飛：入門、進階、商業(yè)實戰(zhàn)2. range 與 for 結合了解完 range后，再來看一個range與 for 組合的例子：for i in

13、range(5): #循環(huán)遍歷 05 之間的整數(shù) print(i) #將取出的值打印出來這樣就實現(xiàn)了循環(huán)5 次的控制。在 range中放置一個整數(shù)（ 5）的方式，指定了代碼的具體循環(huán)次數(shù)。上例執(zhí)行后，輸出：0 1 2 3 4 5.3.4 實例 15：利用循環(huán)實現(xiàn)冒泡排序在算法編程領域，循環(huán)與判斷語句的應用非常頻繁。下面就來實現(xiàn)一個算法的例子。實例描述 使用 for 循環(huán)對一個列表進行排序。要求不使用內置的庫函數(shù)。冒泡排序是數(shù)據(jù)結構中的經(jīng)典算法。手動實現(xiàn)冒泡排序，對初學者鍛煉自己的編程邏輯有很大幫助。冒泡排序算法的運作過程如下：（1）比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大，就交換它們兩個。（2）從

14、最開始的第一對到結尾的最后一對，對每一對相鄰元素做步驟（1）所描述的比較工作，并將最大的元素放在后面。這樣，當從最開始的第一對到結尾的最后一對都執(zhí)行完后，整個序列中的最后一個元素便是最大的數(shù)。（3）將循環(huán)縮短，除去最后一個數(shù)（因為最后一個已經(jīng)是最大的了），再重復步驟（2）的操作，得到倒數(shù)第二大的數(shù)。（4）持續(xù)做步驟（ 3）的操作，每次將循環(huán)縮短一位，并得到本次循環(huán)中的最大數(shù)。直到循環(huán)個數(shù)縮短為 1，即沒有任何一對數(shù)字需要比較。最終便得到了一個從小到大排序的序列。具體實現(xiàn)的代碼如下：第 5 章控制流控制執(zhí)行順序的開關99 代碼 5-3：冒泡排序01n =5,8,20,1 #定義一個列表02pri

15、nt(原數(shù)據(jù)： ,n) 0304for i in range(len(n)-1): #這個循環(huán)負責設置冒泡排序進行的次數(shù)05 for j in range(len(n)-i-1): #為列表索引（索引可參見4.3.4小節(jié)）06 if nj nj+1: #比較兩個數(shù)07 nj, nj+1 = nj+1, nj #交換0809print(排序后： ,n) #輸出結果上面代碼使用了兩層循環(huán)：外層循環(huán)，賦值冒泡排序進行的次數(shù)，見代碼第4 行。內層循環(huán)，負責將列表中相鄰的兩個元素進行比較，并調整順序。將較小的數(shù)放在前面，較大的數(shù)放在后面，見代碼第6、7 行。程序運行后，輸出如下結果：原數(shù)據(jù)：5, 8,

16、20, 1 排序后：1, 5, 8, 20 5.3.5 在 for 循環(huán)中，使用內置函數(shù)zip for 語句還可以配合內置函數(shù)zip，以同時遍歷多個序列。1zip 介紹zip 函數(shù)可以將任意多的“序列”類型數(shù)據(jù)結合起來，生成新序列數(shù)據(jù)。生成的新序列數(shù)據(jù)中，每個元素都是一個元組。該元組的元素是由傳入zip 函數(shù)中的多個序列數(shù)據(jù)的元素組成。例如：x= 1,2,3 #定義兩個列表， x 與 y y=3,2,hello t = zip(x,y) #通過 zip生成一個新的序列t ，這時 t 是 zip類型print(tuple(t) #將 t 轉成元組，并打印。輸出：(1, 3), (2, 2), (

17、3, hello) 當然，生成的序列t 也可以轉成列表（ list）類型。例如：x= 1,2,3 #定義兩個列表， x 與 y y=3,2,hello t = zip(x,y) #通過 zip生成一個新的序列t ，這時 t 是 zip類型print(list(t) #將 t 轉成列表，并打印。輸出：(1, 3), (2, 2), (3, hello) 100python 帶我起飛：入門、進階、商業(yè)實戰(zhàn)需要注意的是，當 zip 對象（ t）被轉化為元組或列表后，就會自動銷毀。如果再使用t，將得不到具體的元素。例如：x= 1,2,3 #定義兩個列表， x 與 y y=3,2,hello t = z

18、ip(x,y) #通過 zip生成一個新的序列t ，這時 t 是 zip類型print(list(t) #將 t 轉成列表，并打印。輸出：(1, 3), (2, 2), (3, hello) print(tuple(t) #再次使用 t ，將 t 轉成元組，得到的是空元組。輸出： () zip 對象還可以通過前面加個字符“*”的方式來完成 unzip 的過程，所謂 unzip，就是將 zip生成的數(shù)據(jù)返回。例如：x= 1,2,3 #定義兩個列表， x 與 y y=3,2,hello t = zip(x,y) #通過 zip生成一個新的序列t ，這時 t 是 zip類型print(*t) #在 t 前面加一個 *，完成 unzip。輸出： (1, 3) (2, 2) (3, hello) print(*t) #同樣