在Python中,循环结构是控制程序执行的重要工具。通过学习本篇内容,您将掌握如何使用for
循环和while
循环来高效地处理重复任务,并了解break
、continue
和else
的使用方式。同时,我们还会探索嵌套循环和典型应用场景中的实际应用。
一、循环的基本结构
循环结构控制代码的重复执行,主要包括以下两种形式:
for
循环:用于遍历序列(如字符串、列表、元组)中的每个元素。while
循环:基于条件判断,只要条件为真,循环就会持续执行。
二、for
循环
for
循环可以遍历任何可迭代对象。
2.1 遍历列表
fruits = ['苹果', '香蕉', '樱桃']
for fruit in fruits:
print(fruit)
输出:
苹果
香蕉
樱桃
三、range()
函数
range()
函数生成一个整数序列,常用于控制循环的迭代次数。它可以接收1至3个参数,根据参数数量不同,生成不同的整数序列。
3.1 一个参数的range()
只有一个参数时,range(n)
生成从0到n-1
的整数序列。
for i in range(5):
print(f"range(5)的值 = {i}")
输出:
range(5)的值 = 0
range(5)的值 = 1
range(5)的值 = 2
range(5)的值 = 3
range(5)的值 = 4
调用 | 整数范围 |
---|---|
range(5) |
0~4 |
range(10) |
0~9 |
range(11) |
0~10 |
3.2 两个参数的range()
当有两个参数时,range(start, end)
生成从start
到end-1
的整数序列。
for i in range(1, 5):
print(f"range(1,5)的值 = {i}")
输出:
range(1,5)的值 = 1
range(1,5)的值 = 2
range(1,5)的值 = 3
range(1,5)的值 = 4
3.3 三个参数的range()
当有三个参数时,range(start, end, step)
生成从start
开始,每次递增(或递减)step
的整数序列,直到接近end
为止。
for i in range(1, 11, 2):
print(f"range(1,11,2)的值 = {i}")
输出:
range(1,11,2)的值 = 1
range(1,11,2)的值 = 3
range(1,11,2)的值 = 5
range(1,11,2)的值 = 7
range(1,11,2)的值 = 9
四、while
循环
4.1 计数循环
count = 0
while count < 5:
print(count)
count += 1
输出:
0
1
2
3
4
4.2 无限循环
while True:
print("这是一个无限循环")
break # 强制退出循环
输出:
这是一个无限循环
五、循环控制语句
5.1 break
语句
break
用于立即终止循环。
for i in range(5):
if i == 3:
break
print(i)
输出:
0
1
2
5.2 continue
语句
continue
用于跳过当前迭代,继续下一次循环。
for i in range(5):
if i == 3:
continue
print(i)
输出:
0
1
2
4
5.3 else
语句
else
在循环未被break
打断时执行。
for i in range(5):
if i == 3:
break
print(i)
else:
print("循环正常结束")
输出:
0
1
2
六、嵌套循环
6.1 九九乘法表
for i in range(1, 10):
for j in range(1, 10):
print(f"{i}*{j}={i * j:2}", end=" ")
print()
输出:
1*1= 1
2*1= 2 2*2= 4
3*1= 3 3*2= 6 3*3= 9
...
9*1= 9 9*2=18 ... 9*9=81
七、典型应用场景
7.1 计算正整数总和
sum = 0
n = int(input("请输入正整数:"))
for i in range(1, n + 1):
sum += i
print(f"1 到 {n} 的整数和为 {sum}")
输入输出示例:
请输入正整数:5
1 到 5 的整数和为 15
7.2 列表元素统计
fruits = ['苹果', '香蕉', '香蕉', '樱桃']
count = 0
for fruit in fruits:
if fruit == '香蕉':
count += 1
print(f"'香蕉'出现了 {count} 次")
输出:
'香蕉'出现了 2 次
7.3 用户输入验证
while True:
number = int(input("请输入一个正数:"))
if number > 0:
print(f"你输入了正数:{number}")
break
else:
print("输入无效,请重试。")
输入输出示例:
请输入一个正数:-1
输入无效,请重试。
请输入一个正数:10
你输入了正数:10
7.4 列表推导式
squares = [x**2 for x in range(1, 6)]
print(squares)
输出:
[1, 4, 9, 16, 25]
八、小结
本篇全面讲解了Python中的循环结构及其控制方式。我们介绍了for
和while
循环的基本用法,并详细说明了range()
函数的多种使用方法。同时,展示了如何通过break
、continue
和else
控制循环执行流程。此外,还通过九九乘法表等实际示例,演示了嵌套循环的应用。