Python：核心知识点整理大全6-笔记

4：操作列表

4.1 遍历整个列表

你经常需要遍历列表的所有元素，对每个元素执行相同的操作。例如，在游戏中，可能需要 将每个界面元素平移相同的距离；对于包含数字的列表，可能需要对每个元素执行相同的统计运 算；在网站中，可能需要显示文章列表中的每个标题。需要对列表中的每个元素都执行相同的操 作时，可使用Python中的for循环。

假设我们有一个魔术师名单，需要将其中每个魔术师的名字都打印出来。为此，我们可以分 别获取名单中的每个名字，但这种做法会导致多个问题。例如，如果名单很长，将包含大量重复 的代码。另外，每当名单的长度发生变化时，都必须修改代码。通过使用for循环，可让Python 去处理这些问题。 下面使用for循环来打印魔术师名单中的所有名字：

magicians.py

1 magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
2 for magician in magicians:
3 print(magician) 

首先，我们像第3章那样定义了一个列表（见1）。接下来，我们定义了一个for循环（见2）；这行代码让Python从列表magicians中取出一个名字，并将其存储在变量magician中。最后，我们 让Python打印前面存储到变量magician中的名字（见3）。这样，对于列表中的每个名字，Python 都将重复执行2处和3处的代码行。你可以这样解读这些代码：对于列表magicians中的每位魔术 师，都将其名字打印出来。输出很简单，就是列表中所有的姓名

alice
david
carolina 

4.1.1 深入地研究循环

循环这种概念很重要，因为它是让计算机自动完成重复工作的常见方式之一。例如，在前面 的magicians.py中使用的简单循环中，Python将首先读取其中的第一行代码：

for magician in magicians：

这行代码让Python获取列表magicians中的第一个值（'alice'），并将其存储到变量magician 中。接下来，Python读取下一行代码：

print(magician)

它让Python打印magician的值——依然是'alice'。鉴于该列表还包含其他值，Python返回到 循环的第一行：

for magician in magicians:

Python获取列表中的下一个名字——'david'，并将其存储到变量magician中，再执行下面这 行代码：

print(magician)

Python再次打印变量magician的值——当前为'david'。接下来，Python再次执行整个循环， 对列表中的最后一个值——'carolina'进行处理。至此，列表中没有其他的值了，因此Python接 着执行程序的下一行代码。在这个示例中，for循环后面没有其他的代码，因此程序就此结束。

刚开始使用循环时请牢记，对列表中的每个元素，都将执行循环指定的步骤，而不管列表包 含多少个元素。如果列表包含一百万个元素，Python就重复执行指定的步骤一百万次，且通常速 度非常快。

另外，编写for循环时，对于用于存储列表中每个值的临时变量，可指定任何名称。然而， 选择描述单个列表元素的有意义的名称大有帮助。例如，对于小猫列表、小狗列表和一般性列表， 像下面这样编写for循环的第一行代码是不错的选择：

for cat in cats:
for dog in dogs:
for item in list_of_items:

这些命名约定有助于你明白for循环中将对每个元素执行的操作。使用单数和复数式名称， 可帮助你判断代码段处理的是单个列表元素还是整个列表。

4.1.2 在 for 循环中执行更多的操作

在for循环中，可对每个元素执行任何操作。下面来扩展前面的示例，对于每位魔术师，都 打印一条消息，指出他的表演太精彩了。

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
1 print(magician.title() + ", that was a great trick!")

相比于前一个示例，唯一的不同是对于每位魔术师，都打印了一条以其名字为抬头的消息（见 1）。这个循环第一次迭代时，变量magician的值为'alice'，因此Python打印的第一条消息的抬 头为'Alice'。第二次迭代时，消息的抬头为'David'，而第三次迭代时，抬头为'Carolina'。 下面的输出表明，对于列表中的每位魔术师，都打印了一条个性化消息：

Alice, that was a great trick!
David, that was a great trick!
Carolina, that was a great trick! 

在for循环中，想包含多少行代码都可以。在代码行for magician in magicians后面，每个 缩进的代码行都是循环的一部分，且将针对列表中的每个值都执行一次。因此，可对列表中的每 个值执行任意次数的操作。

下面再添加一行代码，告诉每位魔术师，我们期待他的下一次表演：

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
 print(magician.title() + ", that was a great trick!")
1 print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")

由于两条print语句都缩进了，因此它们都将针对列表中的每位魔术师执行一次。第二条 print语句中的换行符"\n"（见1）在每次迭代结束后都插入一个空行，从而整洁地将针对各位魔 术师的消息编组：

Alice, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Alice.
David, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, David.
Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina. 

在for循环中，想包含多少行代码都可以。实际上，你会发现使用for循环对每个元素执行众 多不同的操作很有用。

4.1.3 在 for 循环结束后执行一些操作

for循环结束后再怎么做呢？通常，你需要提供总结性输出或接着执行程序必须完成的其他 任务。

在for循环后面，没有缩进的代码都只执行一次，而不会重复执行。下面来打印一条向全体 魔术师致谢的消息，感谢他们的精彩表演。想要在打印给各位魔术师的消息后面打印一条给全体 魔术师的致谢消息，需要将相应的代码放在for循环后面，且不缩进：

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
 print(magician.title() + ", that was a great trick!")
 print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")
1 print("Thank you, everyone. That was a great magic show!")

你在前面看到了，开头两条print语句针对列表中每位魔术师重复执行。然而，由于第三条 print语句没有缩进，因此只执行一次：

Alice, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Alice.
David, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, David.
Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina.
Thank you, everyone. That was a great magic show! 

使用for循环处理数据是一种对数据集执行整体操作的不错的方式。例如，你可能使用for循 环来初始化游戏——遍历角色列表，将每个角色都显示到屏幕上；再在循环后面添加一个不缩进 的代码块，在屏幕上绘制所有角色后显示一个Play Now按钮。

4.2 避免缩进错误

Python根据缩进来判断代码行与前一个代码行的关系。在前面的示例中，向各位魔术师显示 消息的代码行是for循环的一部分，因为它们缩进了。Python通过使用缩进让代码更易读；简单 地说，它要求你使用缩进让代码整洁而结构清晰。在较长的Python程序中，你将看到缩进程度各不相同的代码块，这让你对程序的组织结构有大致的认识。

当你开始编写必须正确缩进的代码时，需要注意一些常见的缩进错误。例如，有时候，程序 员会将不需要缩进的代码块缩进，而对于必须缩进的代码块却忘了缩进。通过查看这样的错误示 例，有助于你以后避开它们，以及在它们出现在程序中时进行修复。

下面来看一些较为常见的缩进错误。

4.2.1 忘记缩进

对于位于for语句后面且属于循环组成部分的代码行，一定要缩进。如果你忘记缩进，Python 会提醒你：

magicians.py

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
1 print(magician)

print语句（见）应缩进却没有缩进。Python没有找到期望缩进的代码块时，会让你知道哪 行代码有问题。

File "magicians.py", line 3
 print(magician)
 ^
IndentationError: expected an indented block

通常，将紧跟在for语句后面的代码行缩进，可消除这种缩进错误。

4.2.2 忘记缩进额外的代码行

有时候，循环能够运行而不会报告错误，但结果可能会出乎意料。试图在循环中执行多项任 务，却忘记缩进其中的一些代码行时，就会出现这种情况。 例如，如果忘记缩进循环中的第2行代码（它告诉每位魔术师，我们期待他的下一次表演）， 就会出现这种情况：

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
 print(magician.title() + ", that was a great trick!")
1 print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")

第二条print语句（见1）原本需要缩进，但Python发现for语句后面有一行代码是缩进的， 因此它没有报告错误。最终的结果是，对于列表中的每位魔术师，都执行了第一条print语句， 因为它缩进了；而第二条print语句没有缩进，因此它只在循环结束后执行一次。由于变量 magician的终值为'carolina'，因此只有她收到了消息“looking forward to the next trick”：

Alice, that was a great trick!
David, that was a great trick!
Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina.

这是一个逻辑错误。从语法上看，这些Python代码是合法的，但由于存在逻辑错误，结果并 不符合预期。如果你预期某项操作将针对每个列表元素都执行一次，但它却只执行了一次，请确 定是否需要将一行或多行代码缩进。

4.2.3 不必要的缩进

如果你不小心缩进了无需缩进的代码行，Python将指出这一点：

hello_world.py

message = "Hello Python world!"
1 print(message)

print语句（见）无需缩进，因为它并不属于前一行代码，因此Python将指出这种错误：

 File "hello_world.py", line 2
 print(message)
 ^
IndentationError: unexpected indent

为避免意外缩进错误，请只缩进需要缩进的代码。在前面编写的程序中，只有要在for循环 中对每个元素执行的代码需要缩进。

4.2.4 循环后不必要的缩进

如果你不小心缩进了应在循环结束后执行的代码，这些代码将针对每个列表元素重复执行。 在有些情况下，这可能导致Python报告语法错误，但在大多数情况下，这只会导致逻辑错误。 例如，如果不小心缩进了感谢全体魔术师精彩表演的代码行，结果将如何呢？

magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
 print(magician.title() + ", that was a great trick!")
 print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")
1 print("Thank you everyone, that was a great magic show!")

由于1处的代码行被缩进，它将针对列表中的每位魔术师执行一次，如2所示

Alice, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Alice.
2 Thank you everyone, that was a great magic show!
David, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, David.
 Thank you everyone, that was a great magic show!
Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina.
2 Thank you everyone, that was a great magic show!

这也是一个逻辑错误，与4.2.2节的错误类似。Python不知道你的本意，只要代码符合语法， 它就会运行。如果原本只应执行一次的操作执行了多次，请确定你是否不应该缩进执行该操作的 代码。