Python 循环结构

Python 提供了两种主要的循环结构：for 循环和 while 循环。它们都用于重复执行一段代码，直到满足某个条件。掌握这两种循环结构是编写高效和简洁程序的关键。本文将详细介绍这两种循环结构及其用法，并提供实际案例帮助理解。

1. for 循环

for 循环是 Python 中最常用的循环结构之一，它主要用于遍历序列（如列表、元组、字符串等）。每次迭代时，for 循环会从序列中取出一个元素，并执行相应的操作。

1.1 for 循环的基本语法

demofor 遍历后被赋值的变量名 in 被遍历的变量或值:
    同样需要空四格(按一次tab) 然后写遍历后的执行的代码

示例代码：

pythonsequence='你好呀'
for item in sequence:
    print(item)
    '''
    输出结果(每次循环的结果独占一行)：
    你
    好
    呀
    '''

• 将sequence的变量值 依次根据索引值获取出来(切片)赋值给item变量
• item 是每次迭代时的当前元素，可以是序列中的任何一个元素。
• sequence 是一个可迭代的对象（如列表、字符串、元组等,不能是数字或者浮点数）
• 循环体内的代码会在每次迭代时执行一次，每次循环的结果独占一行

1.2 使用 range() 函数

range() 函数是一个常用的生成整数序列的函数，常与 for 循环配合使用，

写几表示循环的次数，range() 函数常常用来指定循环的次数，特别是在 for 循环中

pythonfor i in range(5):
    print(i)
       '''
    输出结果：
    1
    2
    3
    4
    '''

解释：

• range(5) 会生成一个从 0 到 4 的整数序列（不包含 5）
• i 会依次取值 0、1、2、3、4。
• range(5)也可以将它看作循环的次数 例如让他循环打印字符串你好

pythonfor i in range(5):
    print('你好')
       '''
    输出结果：
    你好
    你好
    你好
    你好
    你好
    '''

range() 也可以接受更多的参数，例如：

python
for i in range(2, 10, 2):
    print(i)

解释：

• range(2, 10, 2) 会生成一个从 2 开始，到 10 结束（不包含 10），步长为 2 的序列。

输出：

result
2
4
6
8

1.3 遍历列表

pythonfruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

解释：

• 这段代码会遍历 fruits 列表中的每个元素，并打印出来。

输出：

苹果
香蕉
橙子

2. while 循环

while 循环会根据指定的条件反复执行代码块，直到条件不再满足为止。它适用于需要根据某个条件动态判断是否继续循环的情况(使用不当会一直循环执行代码)

2.1 while 循环的基本语法

while 条件语句:
    条件成立执行的代码(和for循环一样需要空四格或按一次tab键)

• 条件语句 是一个布尔表达式，循环会一直执行，直到 条件语句 为 False
• 如果 条件语句 一开始就是 False，循环体内的代码不会执行

2.2 示例：计数器

pythoncount = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 1

解释：

• while count < 5:当count的值小于5才会停止执行代码，否则一直执行:下面的代码
• count += 1 表示:count=count+1(可以参考前几期的py运算符中的赋值运算符)
• 这段代码会打印 0 到 4，直到 count 等于 5 时停止

输出：

0
1
2
3
4

2.3 break无限循环与退出

有时，程序可能需要一直循环，直到满足某个外部条件才能退出。可以使用 break 语句手动退出循环。

pythonwhile True: #写True可以直接让它条件直接成立
    user_input = input("请输入 'exit' 退出：")
    if user_input == "exit":
        break
    print(f"你输入的是：{user_input}")

解释：

• 这段代码会一直让用户输入，直到输入 "exit" 时才退出循环。

3. for 与 while 循环的区别

• for 循环通常用于遍历可迭代对象，如列表、字符串等，且循环次数是已知的。
• while 循环用于根据条件反复执行，通常用于条件控制的场景，循环次数不一定是事先确定的。

4. break 和 continue 语句

• break：用于退出循环，终止当前循环。
• continue：跳过本次循环，直接进入下一次循环。

4.1 break 语句

python
for i in range(10):
    if i == 5:
        break
    print(i)

解释：

• 当 i 等于 5 时，break 会终止循环。

输出：

0
1
2
3
4

4.2 continue 语句 条件哪怕已经成立仍然会继续执行

pythonfor i in range(5):
    if i == 2:
        continue
    print(i)

解释：

• 当 i 等于 2 时，continue 会跳过当前迭代，继续下一次循环(无视条件)

输出：

0
1
3
4

5. 实际案例：猜数字游戏(while循环以break、continue语句结合)

让我们通过一个实际案例来展示如何使用循环结构。这个游戏会让玩家猜一个随机数字，直到猜对为止

5.1 代码实现

pythonimport random  # 随机数字模块

# random.randint生成一个1到100之间的随机整数数
target = random.randint(1, 100)
attempts = 0

print("欢迎来到猜数字游戏！我已经选择了一个1到100之间的数字。")

while True:
    user_input = input("请输入你的猜测：")
    
    # 检查输入是否是数字
    if not user_input.isdigit():
        print("请输入一个有效的数字！")
        continue  # 如果不是数字，则跳过此次循环
    
    guess = int(user_input)  # 将输入转为整数
    attempts += 1

    if guess < target:
        print("太小了，再试一次！")
    elif guess > target:
        print("太大了，再试一次！")
    else:
        print(f"恭喜你，猜对了！你一共猜了 {attempts} 次。")
        break

5.2 游戏流程

1. random.randint(1, 100)会随机生成1-100的数字然后赋值给target变量
2. 用户输入猜测，sdigit()法判断用户输入是否有效，有效则忽略、无效则跳过此次循环
3. 系统根据猜测给出提示：太小、太大或猜对。
4. 用户继续猜，直到猜对为止。

示例输出：

欢迎来到猜数字游戏！我已经选择了一个1到100之间的数字。
请输入你的猜测：错误输入
请输入一个有效的数字！
请输入你的猜测：50
太大了，再试一次！
请输入你的猜测：40
太大了，再试一次！
请输入你的猜测：30
太小了，再试一次！
请输入你的猜测：35
太大了，再试一次！
请输入你的猜测：34
恭喜你，猜对了！你一共猜了 5 次。

为什么需要使用sdigit()来判断用户否为数字？

假如用户输出的不是数字，而是字母、中文、等等，会导致程序报错，也避免了程序需要反复运行的弊端

6. 小结

1. for 循环 用于遍历可迭代对象，通常用于已知次数的循环。
2. while 循环 用于根据条件判断是否继续执行，适合循环次数不确定的情况。
3. break 和 continue 可以帮助控制循环的流程。
4. 实际案例：通过猜数字游戏演示了循环的实际应用。

掌握循环结构，你可以编写更多具有交互性的程序