一、循环语句简介

循环语句用于重复执行一段代码块，直到满足特定条件为止。Python支持两种主要的循环结构：for循环和while循环。

二、for循环

基本语法

for循环用于遍历序列（如列表、元组、字符串）或其他可迭代对象。

for item in iterable:
    # 执行代码块

遍历列表

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']

for fruit in fruits:
    print(fruit)

使用range()函数

range()函数生成一个整数序列，常用于控制循环次数。

for i in range(5):  # 从0到4
    print(i)

for i in range(1, 6):  # 从1到5
    print(i)

for i in range(1, 10, 2):  # 从1到9，步长为2
    print(i)  # 输出 1, 3, 5, 7, 9

遍历字典

person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'Beijing'}

for key in person:
    print(key, person[key])

# 或者使用 items() 方法遍历键值对
for key, value in person.items():
    print(f'{key}: {value}')

enumerate()函数

enumerate()函数可以在遍历时同时获取元素及其索引。

fruits = ['apple', 'banana', 'orange']

for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f'Index {index}: {fruit}')

应用场景：数据处理

遍历和处理大量数据。

# 示例：计算平均分
grades = [85, 92, 78, 90, 88]
total = sum(grades)
average_grade = total / len(grades)
print(f"平均成绩: {average_grade}")

应用场景：用户输入处理

持续接收用户输入直到满足特定条件。

user_inputs = []
while True:
    user_input = input("请输入一个数字 (输入 'done' 结束): ")
    if user_input.lower() == 'done':
        break
    try:
        number = float(user_input)
        user_inputs.append(number)
    except ValueError:
        print("无效输入，请输入一个有效的数字")

print(f"您输入的数字: {user_inputs}")

三、while循环

基本语法

while循环在条件为真时重复执行代码块。

while condition:
    # 执行代码块

简单示例

count = 0

while count < 5:
    print(count)
    count += 1

使用break和continue

• break：立即退出循环。
• continue：跳过当前循环体中的剩余语句，继续下一次循环。

# 使用 break
i = 0
while True:
    print(i)
    i += 1
    if i >= 5:
        break

# 使用 continue
for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)  # 只打印奇数

else子句

while循环可以带有else子句，当循环正常结束（即没有通过break退出）时执行else块中的代码。

n = 5
while n > 0:
    print(n)
    n -= 1
else:
    print("计数完成")

应用场景：游戏开发

实现游戏逻辑中的重复操作。

import random

secret_number = random.randint(1, 100)
guesses = []

while len(guesses) < 5:
    guess = int(input("猜一个1到100之间的数字: "))
    guesses.append(guess)

    if guess < secret_number:
        print("太小了!")
    elif guess > secret_number:
        print("太大了!")
    else:
        print(f"恭喜你，猜对了! 数字是 {secret_number}")
        break
else:
    print(f"很遗憾，你没有猜对。正确答案是 {secret_number}")

四、嵌套循环

可以在一个循环内部再嵌套另一个循环。

for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(f'i={i}, j={j}')

应用场景：矩阵操作

遍历二维列表（矩阵）。

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]

for row in matrix:
    for element in row:
        print(element, end=' ')
    print()

五、无限循环

使用while True创建无限循环，通常需要在循环体内使用break来退出循环。

while True:
    user_input = input("输入 'exit' 退出: ")
    if user_input == 'exit':
        break
    print(f"你输入了: {user_input}")

应用场景：服务器监听

持续监听客户端请求。

import socket

server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
server_socket.bind(('localhost', 12345))
server_socket.listen(5)

print("服务器正在监听端口 12345...")

while True:
    client_socket, client_address = server_socket.accept()
    print(f"连接来自 {client_address}")

    while True:
        data = client_socket.recv(1024).decode('utf-8')
        if not data:
            break
        print(f"收到消息: {data}")
        client_socket.send(data.encode('utf-8'))

    client_socket.close()

六、总结

循环语句是编程中非常重要的工具，广泛应用于各种编程场景中，例如：

• 数据处理：遍历和处理大量数据。
• 用户交互：持续接收用户输入直到满足特定条件。
• 游戏开发：实现游戏逻辑中的重复操作。
• 矩阵操作：遍历二维列表（矩阵）。
• 服务器监听：持续监听客户端请求。