《Python少兒編程》PPT課件(共11章)第三章 神奇的分支和循環(huán)

Python少兒編程第三章神奇的分支和循環(huán)目錄1.1前進(jìn)的向?qū)?.2選擇不同的道路1.3擺脫重復(fù)的任務(wù)PART01前進(jìn)的向?qū)裁词橇鞒虉D1.1流程圖是對(duì)某一個(gè)問(wèn)題的定義、分析或解法的圖形表示，圖中用各種符號(hào)來(lái)表示操作、數(shù)據(jù)、流向及裝置等。程序流程圖則表示程序的運(yùn)行順序，是一種常用的表示算法的圖形化工具。換言之，程序流程圖就是通過(guò)畫(huà)圖的方式表達(dá)程序運(yùn)行的所有路徑，通過(guò)使用箭頭和框圖把程序運(yùn)行的方向與步驟展示出來(lái)。程序流程圖的基本符號(hào)1.2圖3-1程序流程圖中常用的符號(hào)程序流程圖的基本符號(hào)1.2（1）端點(diǎn)符表示算法的起始或結(jié)束。（2）判斷符用于對(duì)給定的條件進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果來(lái)選擇流程方向。它只有一個(gè)入口，可以有若干個(gè)出口，但有且僅有一個(gè)出口被激活。（3）處理符表示算法中的具體處理步驟。（4）流線符表示數(shù)據(jù)流，箭頭指示流向。（5）連接符用于連接因頁(yè)面寫(xiě)不下而斷開(kāi)的流程線，對(duì)應(yīng)的連接符應(yīng)有同一標(biāo)記。（6）注解符用來(lái)標(biāo)識(shí)注解內(nèi)容，它不是程序流程圖的必要部分，不反應(yīng)流程和操作，只是為了對(duì)流程圖中某些符號(hào)的操作進(jìn)行必要的補(bǔ)充說(shuō)明，以幫助讀者更好的理解。（7）數(shù)據(jù)符表示未指定媒體的數(shù)據(jù)，可用于輸入和輸出，比較通用。程序流程圖還包括一些特殊的數(shù)據(jù)符，常用的有文件符、顯示符和人工輸入符。程序流程圖的基本符號(hào)1.2在程序設(shè)計(jì)中，包含了3種基本結(jié)構(gòu)，即順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，其流程圖如圖3-2所示。圖3-23種基本結(jié)構(gòu)的流程圖掃地機(jī)器人的工作流程圖1.3掃地機(jī)器人工作時(shí)傳感器會(huì)檢測(cè)前方、左邊和右邊是否有障礙物，并將檢測(cè)結(jié)果傳給掃地機(jī)器人進(jìn)行判斷。掃地機(jī)器人根據(jù)判斷結(jié)果規(guī)劃路徑，具體如下。（1）判斷前方是否有障礙物，如果沒(méi)有，則機(jī)器人前行；如果有，則進(jìn)行下一步判斷。（2）判斷左邊是否有障礙物，如果沒(méi)有，則機(jī)器人左轉(zhuǎn)；如果有，則進(jìn)行下一步判斷。（3）判斷右邊是否有障礙物，如果沒(méi)有，則機(jī)器人右轉(zhuǎn)；如果有，則后退。（4）循環(huán)執(zhí)行（1）～（3），直到機(jī)器人停止工作。掃地機(jī)器人的工作流程圖1.3圖3-3掃地機(jī)器人的工作流程圖PART02選擇不同的道路簡(jiǎn)單的if語(yǔ)句2.1if語(yǔ)句允許程序通過(guò)判斷條件是否成立而選擇是否執(zhí)行指定的語(yǔ)句。if語(yǔ)句的基本語(yǔ)法格式如下。if判斷條件:

語(yǔ)句塊if語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程是：如果判斷條件為T(mén)rue，執(zhí)行語(yǔ)句塊，否則直接執(zhí)行if語(yǔ)句后的語(yǔ)句。例如：weather='晴' #創(chuàng)建變量weather代表天氣，賦值為“晴”ifweather=='晴': #如果天氣為晴print('去公園玩') #輸出“去公園玩”if-else語(yǔ)句2.2if語(yǔ)句只允許在條件為T(mén)rue時(shí)執(zhí)行指定的語(yǔ)句，而if-else語(yǔ)句還可在條件為False時(shí)執(zhí)行指定的語(yǔ)句，其基本語(yǔ)法格式如下。if判斷條件:

語(yǔ)句塊1else:

語(yǔ)句塊2上述語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程是：當(dāng)判斷條件為T(mén)rue時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句塊1，否則執(zhí)行語(yǔ)句塊2。if-else語(yǔ)句2.2【例3-1】

根據(jù)輸入的天氣選擇是否出門(mén)游玩?！緟⒖即a】weather=input('請(qǐng)輸入天氣情況：') #輸入變量weather的值ifweather=='晴'orweather=='多云': #如果天氣為晴或多云print('去公園玩') #輸出“去公園玩”else: #如果不是print('在家玩') #輸出“在家玩”【問(wèn)題分析】

本例題可使用if-else語(yǔ)句進(jìn)行條件判斷，如果輸入天氣為“晴”或“多云”，輸出“去公園玩”，否則輸出“在家玩”。if-else語(yǔ)句2.2【運(yùn)行結(jié)果】

程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-4所示。圖3-4例3-1程序運(yùn)行結(jié)果if-elif-else語(yǔ)句2.3編程時(shí)常常需要判定一系列的條件，一旦其中某一個(gè)條件為T(mén)rue就立刻停止。此時(shí)，可采用if-elif-else語(yǔ)句（elif是elseif的簡(jiǎn)寫(xiě)），其基本語(yǔ)法格式如下。if判斷條件1:

語(yǔ)句塊1elif判斷條件2:

語(yǔ)句塊2……elif判斷條件n:

語(yǔ)句塊nelse:

語(yǔ)句塊n+1if-elif-else語(yǔ)句2.3表3-1溫度和穿衣建議對(duì)照關(guān)系【例3-2】

根據(jù)輸入的溫度temperature給出穿衣建議，溫度和穿衣建議對(duì)照關(guān)系如表3-1所示。if-elif-else語(yǔ)句2.3【參考代碼】#輸入溫度temperature的值并將其轉(zhuǎn)化為浮點(diǎn)數(shù)temperature=float(input('請(qǐng)輸入溫度（℃）：'))iftemperature>=28.0: #如果溫度大于等于28.0print('穿衣建議：輕棉織物制作的短衣、短裙、短褲等') #輸出穿衣建議eliftemperature>=24.0: #如果溫度大于等于24.0小于28.0print('穿衣建議：棉麻面料的襯衫、薄長(zhǎng)裙、薄T恤等') #輸出穿衣建議eliftemperature>=21.0: #如果溫度大于等于21.0小于24.0print('穿衣建議：?jiǎn)螌用蘼槊媪系腡恤衫、長(zhǎng)褲、薄牛仔褲等') #輸出穿衣建議eliftemperature>=18.0: #如果溫度大于等于18.0小于21.0print('穿衣建議：薄外套、風(fēng)衣、薄毛衣等') #輸出穿衣建議eliftemperature>=15.0: #如果溫度大于等于15.0小于18.0print('穿衣建議：風(fēng)衣、外套、毛衣等') #輸出穿衣建議eliftemperature>=11.0: #如果溫度大于等于11.0小于15.0print('穿衣建議：毛衣、風(fēng)衣、大衣等') #輸出穿衣建議eliftemperature>=6.0: #如果溫度大于等于6.0小于11.0print('穿衣建議：棉衣、冬大衣、薄羽絨服等') #輸出穿衣建議else: #以上條件都不滿足print('穿衣建議：羽絨服、厚棉衣、冬大衣等') #輸出穿衣建議if-elif-else語(yǔ)句2.3【運(yùn)行結(jié)果】

程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-5所示。圖3-5例3-2程序運(yùn)行結(jié)果【程序說(shuō)明】

每個(gè)else本身都隱含了一個(gè)條件，如第1個(gè)elif實(shí)質(zhì)上表示條件24.0≤temperature＜28.0成立，此隱含條件與對(duì)應(yīng)的if所給出的條件完全相反。在編程時(shí)要善于利用隱含條件，使程序代碼清晰簡(jiǎn)潔。嵌套的if語(yǔ)句2.4在if語(yǔ)句中又包含一個(gè)或多個(gè)if語(yǔ)句時(shí)，稱為if語(yǔ)句的嵌套，其基本語(yǔ)法格式如下。if判斷條件1: if判斷條件2:

語(yǔ)句塊1 else:

語(yǔ)句塊2else: if判斷條件3:

語(yǔ)句塊3 else:

語(yǔ)句塊4嵌套的if語(yǔ)句2.4【例3-3】

分配任務(wù)。在社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)中有三項(xiàng)任務(wù)，分別是：種樹(shù)、采茶、打掃街道。依據(jù)小組人數(shù)及男生、女生人數(shù)決定小組的任務(wù)，人數(shù)小于5的小組負(fù)責(zé)打掃街道，人數(shù)大于等于5且男生多于女生的小組負(fù)責(zé)種樹(shù)，人數(shù)大于等于5且男生不多于女生的小組負(fù)責(zé)采茶。輸入小組男生、女生人數(shù)，輸出小組接受的任務(wù)?！締?wèn)題分析】

本例題可使用嵌套的if語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)，程序流程圖如圖3-6所示。嵌套的if語(yǔ)句2.4圖3-6分配任務(wù)流程圖嵌套的if語(yǔ)句2.4【參考代碼】boy=int(input('請(qǐng)輸入男生人數(shù)：')) #輸入男生人數(shù)并轉(zhuǎn)化為整數(shù)girl=int(input('請(qǐng)輸入女生人數(shù)：')) #輸入女生人數(shù)并轉(zhuǎn)化為整數(shù)total=boy+girl #計(jì)算總?cè)藬?shù)iftotal<5: #如果總?cè)藬?shù)小于5print('打掃街道') #輸出“打掃街道”else: #如果總?cè)藬?shù)大于等于5ifboy>girl: #如果男生人數(shù)大于女生人數(shù)print('種樹(shù)') #輸出“種樹(shù)”else: #如果男生人數(shù)小于等于女生人數(shù)print('采茶') #輸出“采茶”嵌套的if語(yǔ)句2.4【運(yùn)行結(jié)果】

程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-7所示。圖3-7例3-3程序運(yùn)行結(jié)果PART03擺脫重復(fù)的任務(wù)while語(yǔ)句3.1while循環(huán)語(yǔ)句的基本語(yǔ)法格式如下。while判斷條件:

語(yǔ)句塊 #循環(huán)體上述語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程是：當(dāng)判斷條件為T(mén)rue時(shí)，執(zhí)行循環(huán)體；接著再次判斷條件，如果為T(mén)rue，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體；如此反復(fù)，直到判斷條件為False時(shí)結(jié)束循環(huán)，執(zhí)行while語(yǔ)句后的語(yǔ)句。while語(yǔ)句3.1【例3-4】

輸入一個(gè)整數(shù)n，求S=1+2+3+…+n的值?！締?wèn)題分析】

本例題可使用循環(huán)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。重復(fù)執(zhí)行循環(huán)體n次，每次加一個(gè)數(shù)。繼續(xù)分析發(fā)現(xiàn)，每次累加的數(shù)是有規(guī)律的，后一個(gè)數(shù)是前一個(gè)數(shù)加1。因此，只需在加完上一個(gè)數(shù)i后，使i加1就可得到下一個(gè)數(shù)。【參考代碼】n=int(input('請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)：')) #輸入n的值，并轉(zhuǎn)化為整數(shù)i=1 #創(chuàng)建變量i，賦值為1S=0 #創(chuàng)建變量S，賦值為0whilei<=n: #循環(huán)，當(dāng)i>n時(shí)結(jié)束S+=i #求和，將結(jié)果賦給Si+=1 #變量i加1print('S=1+2+3+…+n=',S) #輸出S的值while語(yǔ)句3.1【運(yùn)行結(jié)果】

程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-8所示。圖3-8例3-4程序運(yùn)行結(jié)果在使用while語(yǔ)句時(shí)，需要注意以下兩點(diǎn)。（1）變量初始化描述要完整、準(zhǔn)確。（2）在循環(huán)體中應(yīng)有使循環(huán)趨于結(jié)束的語(yǔ)句。for語(yǔ)句3.21．基本語(yǔ)法格式for語(yǔ)句的基本語(yǔ)法格式如下。for變量in序列:

語(yǔ)句塊 #循環(huán)體上述語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程是：如果序列中包含表達(dá)式，則先進(jìn)行求值計(jì)算；然后，序列中的第一個(gè)元素賦給變量，執(zhí)行循環(huán)體；接著序列中的第二個(gè)元素賦給變量，執(zhí)行循環(huán)體；依此類(lèi)推，直到序列中最后一個(gè)元素賦給變量，執(zhí)行循1環(huán)體后for循環(huán)結(jié)束，執(zhí)行for語(yǔ)句后的語(yǔ)句。for語(yǔ)句3.21．基本語(yǔ)法格式例如，使用for循環(huán)輸出字符串“python”中的每一個(gè)字符，可使用下面代碼實(shí)現(xiàn)。forxin'python':print(x)上述代碼運(yùn)行結(jié)果如圖3-9所示。圖3-9for循環(huán)輸出字符串“python”中的每一個(gè)字符for語(yǔ)句3.22．range()函數(shù)for語(yǔ)句經(jīng)常與range()函數(shù)一起使用，range()函數(shù)是Python的內(nèi)置函數(shù)，可創(chuàng)建一個(gè)整數(shù)列表。range()函數(shù)的語(yǔ)法格式如下。range([start,]stop[,step])（1）start：計(jì)數(shù)從start開(kāi)始，默認(rèn)為0。例如，range(5)等價(jià)于range(0,5)。（2）stop：計(jì)數(shù)到stop結(jié)束，但不包括stop。例如，range(0,5)是[0,1,2,3,4]。（3）step：步長(zhǎng)，默認(rèn)為1。例如，range(0,5)等價(jià)于range(0,5,1)。for語(yǔ)句3.22．range()函數(shù)【例3-5】

雞兔同籠。大約在1500年前，《孫子算經(jīng)》中記載：“今有雉兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問(wèn)雉兔各幾何？”編程計(jì)算雞和兔的數(shù)量并輸出。【問(wèn)題分析】根據(jù)題意設(shè)雞和兔的數(shù)量分別為cock和rabbit，如果籠中全部是雞，雞的最大數(shù)量為35，所以cock在0～35取值，且rabbit=35?cock。確定了雞的范圍后進(jìn)行窮舉并判斷，由于雞有兩只腳，兔有4只腳，所以判斷條件為雞和兔的腳的總數(shù)量為94?！緟⒖即a】forcockinrange(0,35+1): #循環(huán)范圍為0～35，cock表示雞的數(shù)量rabbit=35-cock #計(jì)算兔的數(shù)量ifcock*2+rabbit*4==94: #如果雞和兔的腳的總數(shù)為94print('雞有',cock,'只') #輸出雞的數(shù)量print('兔有',rabbit,'只') #輸出兔的數(shù)量for語(yǔ)句3.22．range()函數(shù)【運(yùn)行結(jié)果】

程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-10所示。圖3-10例3-5程序運(yùn)行結(jié)果嵌套的循環(huán)語(yǔ)句3.3一個(gè)循環(huán)語(yǔ)句的循環(huán)體內(nèi)包含另一個(gè)完整的循環(huán)結(jié)構(gòu)，稱為循環(huán)的嵌套。嵌套在循環(huán)體內(nèi)的循環(huán)稱為內(nèi)循環(huán)，嵌套有內(nèi)循環(huán)的循環(huán)稱為外循環(huán)。內(nèi)循環(huán)中還可以嵌套循環(huán)，這就是多重循環(huán)。while語(yǔ)句和for語(yǔ)句可以互相嵌套，自由組合。外層循環(huán)體中可以包含一個(gè)或多個(gè)內(nèi)層循環(huán)結(jié)構(gòu)，但要注意的是，各循環(huán)必須完整包含，相互之間不允許有交叉現(xiàn)象。嵌套的循環(huán)語(yǔ)句3.3【例3-6】

輸出下面九九乘法表。1*1=11*2=22*2=41*3=32*3=63*3=91*4=42*4=83*4=124*4=16…………1*9=92*9=183*9=274*9=36……9*9=81【問(wèn)題分析】該問(wèn)題可使用for語(yǔ)句的循環(huán)嵌套來(lái)實(shí)現(xiàn)，外循環(huán)控制行，內(nèi)循環(huán)控制列。嵌套的循環(huán)語(yǔ)句3.3【參考代碼】forxinrange(1,10): #循環(huán)變量x從1到9foryinrange(1,x+1): #循環(huán)變量y從1到xprint(y,'*',x,'=',x*y,'',end='') #輸出乘法表達(dá)式

print('') #輸出空字符串，換行【運(yùn)行結(jié)果】

程序運(yùn)行結(jié)果如圖3-11所示。圖3-11例3-6程序運(yùn)行結(jié)果break和continue語(yǔ)句3.4【例3-7】

身份驗(yàn)證。循環(huán)判斷用戶輸入的賬號(hào)和密碼是否正確，如果正確則退出。1．

break語(yǔ)句【問(wèn)題分析】

首先設(shè)定用戶的正確賬號(hào)和密碼；然后使用while循環(huán)，在循環(huán)中，輸入賬號(hào)和密碼，如果都正確則輸出登錄成功并跳出循環(huán)，否則輸出賬號(hào)或密碼輸入有誤，繼續(xù)循環(huán)。break和continue語(yǔ)句3.41．

break語(yǔ)句【參考代碼】name='python' #創(chuàng)建變量name表示正確賬號(hào)password='12345678' #創(chuàng)建變量password表示正確密碼whileTrue: #循環(huán)name_input=input('請(qǐng)輸入賬號(hào)：') #輸入賬號(hào)password_input=input('請(qǐng)輸入密碼：') #輸入密碼ifname!=name_input: #如果賬號(hào)不正確print('輸入的賬號(hào)有誤！') #輸出賬號(hào)有誤elifpassword!=password_input: #如果密碼不正確print('輸入的密碼有誤！') #輸出密碼有誤else: #如果賬號(hào)和密碼都正確print('登錄成功！') #輸出登錄成功break #跳出循環(huán)break和continue語(yǔ)句