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06-Python流程控制
内置函数range()
内置函数 range()
用于生成等差数列:
>>> for i in range(5):
... print(i)
0
1
2
3
4
生成的序列绝不会包括给定的终止值;range(10)
生成 10 个值——长度为 10 的序列的所有合法索引。range 可以不从 0 开始,且可以按给定的步长递增(即使是负数步长):
>>> list(range(5, 10))
[5, 6, 7, 8, 9]>>> list(range(0, 10, 3))
[0, 3, 6, 9]>>> list(range(-10, -100, -30))
[-10, -40, -70]
如果直接打印一个 range 会发生意想不到的事情:
>>> range(10)
range(0, 10)
range()
返回的对象在很多方面和列表的行为一样,但其实它和列表不一样。该对象只有在被迭代时才一个一个地返回所期望的列表项,并没有真正生成过一个含有全部项的列表,从而节省了空间。
这种对象称为可迭代对象 iterable,适合作为需要获取一系列值的函数或程序构件的参数。for
语句就是这样的程序构件;以可迭代对象作为参数的函数例如 sum()
:
>>> sum(range(4)) # 0 + 1 + 2 + 3
6
# 注意:虽然可迭代对象有很多,但sum只适用于list和tuple,不支持str和字典
一、Python 条件判断
Python条件语句是通过一条或多条语句的执行结果(True或者False)来决定执行的代码块。
Python程序语言指定任何非0和非空(null)值为true,0 或者 null为false。
基本形式
if 判断条件:执行语句……
else:执行语句……
其中"判断条件"成立时(非零),则执行后面的语句,而执行内容可以多行,以缩进来区分表示同一范围。
else 为可选语句,当需要在条件不成立时执行内容则可以执行相关语句
判断条件
可以用>、<、==、>=、<=来表示其关系。
多条件判断
if 判断条件1:执行语句1……
elif 判断条件2:执行语句2……
elif 判断条件3:执行语句3……
else:执行语句4……
Python 并不支持 switch 语句,所以多个条件判断,只能用 elif 来实现,如果判断需要多个条件需同时判断时,可以使用 or (或),表示两个条件有一个成立时判断条件成功;使用 and (与)时,表示只有两个条件同时成立的情况下,判断条件才成功。
#!/usr/bin/python3.8
num = 9
if num >= 0 and num <= 10: print('hello')num = 10
if num < 0 or num > 10: print('hello')
else:print('undefine')num = 8
if (num >= 0 and num <= 5) or (num >= 10 and num <= 15): print('hello')
else:print('undefine')
简单语句组
可以在同一行的位置上使用if条件判断语句
var = 100
if ( var == 100 ) : print("变量 var 的值为100")
match语句
在Python 3.10中,引入了一种新的结构,即“结构化匹配”,通过match
语句实现。match
语句类似于switch
语句,可以用来匹配一些特定的模式。就像是if-elif-else
语句的升级版,提供了更多的功能和灵活性。
match
语句常用于处理这样一些情况:当你有一个变量,你想在这个变量满足不同的条件时做不同的事情。例如,你可能想将一个变量与几个不同的常数比较,或者你可能想检查一个变量是否具有特定的结构,比如它是一个列表并且具有特定的长度。
以下是使用match
的基本语法:
match expression:case pattern1:# 做一些事case pattern2:# 做其他事
expression
是你想匹配的表达式,pattern1
和pattern2
等是你定义的模式。各种不同的模式可以用来匹配值的类型,列表的长度,或者字典是否有某个键,等等。
例如
def http_response_status(code):match code:case 200:return "Success"case 404:return "Not Found"# 当没有匹配的值时,使用`_`作为默认模式case _:return "Unknown status"print(http_response_status(200)) # 输出:Success
print(http_response_status(500)) # 输出:Unknown status
在这个例子中,match
语句将code
和变量后面的每一种可能进行比较,然后执行第一个匹配的case
语句的代码块。如果没有匹配的case
语句,那么就执行默认的_
模式的代码块。
Python 中的这种语法 if 10 >= num >= 2: 是完全正确的,它是一种链式比较(Chained Comparisons)的特性,是 Python 特有的一种优雅写法。
链式比较(Chained Comparisons)
Python 允许将多个比较运算符组合在一起,形成更易读的条件判断。
if 10 >= num >= 2: 实际上等价于:
if 10 >= num and num >= 2:
print(“hello”)
但 Python 的链式比较更简洁、更直观。
示例
num = 5
if 10 >= num >= 2:
print(“hello”) # 输出 “hello”,因为 10 >= 5 >= 2 成立
其他链式比较示例
= 5
if 1 < x < 10: # 等价于 1 < x and x < 10
print(“x 在 1 和 10 之间”)
= 3
= 4
= 5
if a < b < c: # 等价于 a < b and b < c
print(“a < b < c 成立”)
链式比较的底层原理
Python 的链式比较在解析时会被拆解成多个比较操作,并用 and 连接。
例如:
if 10 >= num >= 2:
会被解释为:
if (10 >= num) and (num >= 2):
但不会计算两次 num 的值(即 num 只会被计算一次),因此效率上和分开写是一样的。
链式比较 vs 分开写
写法 可读性 等效性 推荐程度
if 10 >= num >= 2: ✅ 更简洁易读 等价于 if 10 >= num and num >= 2 ⭐⭐⭐⭐⭐(推荐)
if 10 >= num and num >= 2: ❌ 稍显冗长 完全等价 ⭐⭐⭐(可用)
结论:在 Python 中,优先使用链式比较,因为它更符合 Python 的“优雅简洁”风格。
链式比较的限制
链式比较只能用于可比较的操作符(如 >=, <=, >, <, ==, !=),不能混用不同类型的操作符。
例如:
if 10 >= num > 2 and num != 5: # 可以,但链式比较不能直接混用 and
print(“num 在 2 和 10 之间,且不等于 5”)
错误的链式比较(不能混用 and)
if 10 >= num >= 2 and num != 5: # 可以,但 and 不属于链式比较的一部分
print(“num 在 2 和 10 之间,且不等于 5”)
如果需要更复杂的条件,可以结合 and/or 使用:
if (10 >= num >= 2) and (num % 2 == 0): # num 在 2~10 之间且是偶数
print(“num 是 2~10 之间的偶数”)
其他语言对比
C/C++/Java:不支持链式比较,必须分开写 if (10 >= num && num >= 2)。
Python:支持链式比较,更简洁。
总结
问题 答案
if 10 >= num >= 2: 是否正确? ✅ 正确,是 Python 的链式比较语法
是否等价于 if 10 >= num and num >= 2:? ✅ 等价,但链式比较更简洁
是否推荐使用? ⭐⭐⭐⭐⭐ 强烈推荐,Pythonic 风格
结论:你的代码 if 10 >= num >= 2: 是完全正确的 Python 语法,并且是更优雅的写法! 🚀
二、Python迭代
迭代是重复反馈过程的活动,其目的通常是为了接近并到达所需的目标或结果。每一次对过程的重复被称为一次"迭代",而每一次迭代得到的结果会被用来作为下一次迭代的初始值。
迭代是程序中对一组指令(或一定步骤)的重复。它既可以被用作通用的术语(与"重复"同义),也可以用来描述一种特定形式的具有可变状态的重复。
比如for循环就是一种编程语言的迭代陈述,能够让代码反复的执行。
三、Python 循环语句
循环语句允许我们执行一个语句或语句组多次
循环类型
Python提供了for和while循环(Python中没do…while):
循环类型 | 描述 |
---|---|
while 循环 | 在给定的判断条件为 true 时执行循环体,否则退出循环体。 |
for 循环 | 重复执行语句 |
嵌套循环 | 可以在while循环体中嵌套for循环,反之亦可 |
循环控制
循环控制语句可以更改语句执行的顺序。Python支持以下循环控制语句:
控制语句 | 描述 |
---|---|
break 语句 | 在语句块执行过程中终止循环,并且跳出整个循环 |
continue 语句 | 在语句块执行过程中终止当前循环,跳出该次循环,执行下一次循环。 |
pass 语句 | pass是空语句,是为了保持程序结构的完整性。 |
while循环
语法:
while 判断条件:执行语句……
执行语句
可以是单个语句或语句块。
判断条件
可以是任何表达式,任何非零、或非空(null)的值均为true。
当判断条件假false时,循环结束。
例:
#!/usr/bin/python3.8
count = 0
while (count < 9):print('The count is:', count)count = count + 1
print("Good bye!")
continue 用于跳过该次循环,break 则是用于退出循环,此外"判断条件"还可以是个常值,表示循环必定成立,具体用法如下:
#!/usr/bin/python3.8
i = 1
while i < 10: i += 1if i%2 > 0: # 非双数时跳过输出continueprint(i) # 输出双数2、4、6、8、10i = 1
while 1: # 循环条件为1必定成立print(i) # 输出1~10i += 1if i > 10: # 当i大于10时跳出循环break
无限循环
如果条件判断语句永远为 true,循环将会无限的执行下去,如下实例:
#!/usr/bin/python3.8
var = 1
while var == 1 : # 该条件永远为true,循环将无限执行下去num = input("Enter a number :")print("You entered: ", num)
print("Good bye!" )
循环使用 else 语句
在 python 循环里,else 中的语句会在循环正常执行完,即循环不是通过 break 跳出而中断的情况下执行
#!/usr/bin/python3.8
count = 0
while count < 5:print(count, " is less than 5")count = count + 1
else:print(count, " is not less than 5")
简单语句组
类似if语句的语法,如果你的while循环体中只有一条语句,你可以将该语句与while写在同一行中, 如下所示:
flag = 1
while (flag): print("Given flag is really true!")
for循环
for循环可以遍历任何序列的项目,如一个列表或者一个字符串。
语法:
for iterating_var in sequence:
statements(s)
实例:
#!/usr/bin/python3.8
for letter in 'Python': print('当前字母 :', letter)
fruits = ['banana', 'apple', 'mango']
for fruit in fruits: print('当前字母 :', fruit)
以上实例输出结果:
当前字母 : P
当前字母 : y
当前字母 : t
当前字母 : h
当前字母 : o
当前字母 : n
当前字母 : banana
当前字母 : apple
当前字母 : mango
通过序列索引迭代
另外一种执行循环的遍历方式是通过索引,如下实例:
#!/usr/bin/python3.8
fruits = ['banana', 'apple', 'mango']
for index in range(len(fruits)):print('当前水果 :', fruits[index])
以上实例输出结果:
当前水果 : banana
当前水果 : apple
当前水果 : mango
注:内置函数 len() 和 range()
len() 返回列表的长度,即元素的个数。
range() 返回一个序列的数。
循环使用 else 语句
实例:
#!/usr/bin/python3.8
for num in range(10,20): # 迭代 10 到 20 之间的数字for i in range(2,num): # 根据因子迭代if num%i == 0: # 确定第一个因子j=num/i # 计算第二个因子print ('%d 等于 %d * %d' % (num,i,j))break # 跳出当前循环else: # 循环的 else 部分print (num, '是一个质数')输出结果:10 等于 2 * 511 是一个质数12 等于 2 * 6 13 是一个质数14 等于 2 * 715 等于 3 * 516 等于 2 * 817 是一个质数18 等于 2 * 919 是一个质数
循环嵌套
Python 语言允许在一个循环体里面嵌入另一个循环。
for 循环嵌套语法:for iterating_var in sequence:for iterating_var in sequence:statements(s)statements(s)while 循环嵌套语法:while expression:while expression:statement(s)statement(s)
continue和break语句:
continue 语句跳出本次循环,而break跳出整个循环。
continue 语句用来告诉Python跳过当前循环的剩余语句,然后继续进行下一轮循环。
pass语句
pass是空语句,不做任何事情,一般用做占位语句,为了保持程序结构的完整性。
语法:pass
itertools模块
包含特殊用途的迭代器函数
1、 chain() 用于同时迭代不同类型的数据,比如列表和元组,可同时传入多个迭代类型数据参数
import itertools
for item in itertools.chain([1,2],('a','b'),[3,4]):print(item)1
2
a
b
3
4
2、cycle() 用于迭代且循环访问一个可迭代数据,只能传一个迭代类型的数据参数
import itertools
for item in itertools.cycle([1,2]):print(item)
1
2
1
2
...
******
******
*******
**
***
****
*********************
*************************
*********************
******************99乘法表
1x1=1
1x2=2 2x2=4------------------** ** ** *
*********
2、cycle() 用于迭代且循环访问一个可迭代数据,只能传一个迭代类型的数据参数
import itertools
for item in itertools.cycle([1,2]):print(item)
1
2
1
2
...
******
******
*******
**
***
****
*********************
*************************
*********************
******************99乘法表
1x1=1
1x2=2 2x2=4------------------** ** ** *
*********
[外链图片转存中…(img-jjI0MBjw-1749719987274)]