python必备知识点之循环结构

1. 什么是循环

定义：循环是一种控制流语句，它允许你重复执行一段代码块直到满足某个条件为止。

2. 循环的分类

在Python中，提供的循环分为两大类：while循环与for循环

对于循环次数已知的情况，建议使用while循环
对于循环次数未知的情况，建议使用for循环

3. while循环结构

使用语法格式如下所示：

# ① 定义一个计数器（初始化一个计数器）
i = 0 或 1
# ② 编写while循环结构
while 循环条件(判断计数器是否达到了目标位置):
  循环体1
  循环体2
  ...
  # ③ 在循环内部更新计数器
  i = i + 1 或 i += 1

对以上格式说明：

在计算机程序中，计数器大部分都是从0开始的。
循环条件：循环条件（条件表达式）为真的情况下，会执行相应的代码块。并且只要条件表达式为真，while 就会一直重复执行那段代码块（或叫循环体）。注意：一定要保证循环条件有变成假的时候，否则这个循环将成为一个死循环。
循环体：指的是具有相同缩进格式（缩进量）的多行代码。
总结：while循环三步走

① 初始化计数器

② 编写循环条件（判断计数器是否达到了目标位置）

③ 在循环内部更新计数器

例：

# ① 定义计数器（初始化计数器）
i = 0
j = 5
# ② 编写while循环结构
while i < j: #(判断计数器是否达到了目标位置):
    print("欢迎来到一笑的博客！")
 # 在循环内部更新计数器
    i = i + 1

运行结果：

注意：在while中一定要注意缩进的问题

例：

i = 1
result = 0
while i <= 100:
    if i % 2 == 0:
        result += i
        i += 1
print(f'1~100之间所有偶数的和：{result}')

实例中i += 1 由于缩进了一个Tab键导致整个循环陷入了死循环。

修改：

i = 1
result = 0
while i <= 100:
    if i % 2 == 0:
        result += i
    i += 1
print(f'1~100之间所有偶数的和：{result}')

运行结果：

3.1 while死循环

死循环顾名思义，就是没有终止的循环结果，会一直运行下去。

在python中我们可以使用while循环语句来主动模拟一个死循环

while True:
    print('hello！')

可以使用time模块的内置方法来延缓循环的速度（按自己的需求来）

import time
while True:
    print('hello!')
    time.sleep(2)

3.2 while循环嵌套

所谓的while嵌套循环就是在while循环的基础上，在加入一层while循环，就组成了while嵌套循环。

# 第一步：初始化外层循环计数器
i = 1
# 第二步：编写外层循环的条件
while i <= 3:
    # 第四步：初始化内层循环计数器
    j = 1
    # 第五步：编写内层循环的条件
    while j <= 3:
        循环体代码
      # 第六步：更新内层循环计数器
      j += 1
    # 第三步：更新外层循环计数器
    i += 1

例（九九乘法表）：

# 初始化外层循环计数器
i = 1
# 编写外层的循环条件
while i <= 9:
    # 初始化内层循环计数器
    j = 1
    # 编写内层的循环条件
    while j <= i:
        print(f'{j} x {i} = {i * j}', end='  ')
        # 更新内层循环的计数器
        j += 1
    print('')
    # 更新外层循环计数器
    i += 1

运行结果：

4. for循环结构

for 循环，通常用于遍历序列类型（字符串、列表、元组、集合、字典），逐个获取序列中的各个元素。

for循环功能非常强大，可以自动判断序列的长度，长度为多少，则for循环就循环多少次。

每次循环时，系统会自动将序列中的每个元素赋值给变量i，赋值完成后，for循环内部会自动更新计数器，向后移动一位，继续循环，直至元素全部循环结束。

使用语法格式如下所示：

for 迭代变量 in 字符串或列表或元组或集合或字典：
    代码块

对以上格式说明，

迭代变量：用于存放从序列类型变量中读取出来的元素。
代码块：又叫循环体，指的是具有相同缩进格式（缩进量）的多行代码。

4.1 range()函数

Python2版本中 range() 函数返回的是列表，

而在Python3版本中 range() 函数返回的是一个可迭代对象（类型是对象），而不是列表类型，所以打印的时候不会打印列表。（可以简单的将其理解为一个序列结构）

主要作用：用于生成一段连续的内容，从0到9

基本语法格式：

range(stop)
range(start, stop[, step])

说明：

start: 计数从 start 开始。默认是从 0 开始。例如range（5）等价于range（0， 5）;
stop: 计数到 stop 结束，但不包括 stop。例如：range（0，5）是 [0, 1, 2, 3, 4] 没有 5；
step：步长，默认为1。例如：range（0，5）等价于 range(0, 5, 1)。

例：

for i in range(5):  #循环5次
    print(i)

4.2 for循环嵌套

for循环嵌套，指的是一个for循环里面嵌套另外一个for循环的写法。

当循环结构相互嵌套时，位于外层的循环结构常简称为外层循环或外循环，位于内层的循环结构常简称为内层循环或内循环。

基本语法格式：

# 外层循环
for i in 序列1:
    # 内层循环
    for j in 序列2:
        循环体

例（九九乘法表）：

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        print(f'{j} x {i} = {i * j}', end='  ')
    # 打印换行符
    print('')

运行结果：

5. break和continue关键字

在Python循环中，经常会遇到两个常见的关键词：break 与 continue

break：代表终止整个循环结构

continue：代表中止当前本次循环，继续下一次循环

5.1 break语句

在while循环中

例：

# 初始化计数器
i = 1
# 编写循环条件
while i <= 5:
    # 当变量i == 3的时候，终止循环
    if i == 3:
        print('我已经吃饱了，实在吃不下了...')
        break
    # 正在吃第几个饭
    print(f'正在吃第{i}碗饭')
    # 更新计数器
    i += 1

运行结果：

在for循环中

# 编写循环条件
for i in range(1,5):
    # 当变量i == 3的时候，中止当前循环，继续下一次循环
    if i == 3:
        # 手工更新计数器(非常重要) 不然会出现死循环
        i += 1
        print('吃饱了，吃不下了...')
        break

    print(f'正在吃第{i}碗饭')
    # 更新计数器
    i += 1

运行结果：

5.2 continue语句

在while循环中

例：

# 初始化计数器
i = 1
# 编写循环条件
while i <= 5:
    # 当变量i == 3的时候，中止当前循环，继续下一次循环
    if i == 3:
        # 手工更新计数器(非常重要) 不然会出现死循环
        i += 1
        print('掉进来一直虫子，这碗不吃了...')
        continue

    print(f'正在吃第{i}碗饭')
    # 更新计数器
    i += 1

运行结果：

在for循环中

# 编写循环条件
for i in range(1,5):
    # 当变量i == 3的时候，中止当前循环，继续下一次循环
    if i == 3:
        # 手工更新计数器(非常重要) 不然会出现死循环
        i += 1
        print('掉进来一直虫子，这碗不吃了...')
        continue

    print(f'正在吃第{i}碗饭')
    # 更新计数器
    i += 1

运行结果：

6. 小结

循环的应用范围非常宽广，基本会融入到各个项目中，while循环与for循环的灵活使用可以大大减轻我们的代码工作量，达到事半功倍的效果。