十二、 python中的循环结构

我们要计算1+2+3的时候，可以直接写出来，但是计算1+2+3+···+100的时候，就不能写了。如果计算1到1亿的和，全写出来就有点不现实了。为了让计算机能计算出1到1亿的和，这时候就需要循环结构了。

python提供了两种循环结构，一种是while循环，另一种是for……in循环。

while循环

while循环的语句形式与if语句类似，执行语句需要使用四个空格作为缩进。

while (条件表达式1):
    执行语句1
    执行语句2

当程序执行到while循环的时候，先判断“条件表达式1”，如果为True，则执行下面的“执行语句1”，“执行语句2”，当两句都执行完毕后，再次判断“条件表达式1”，若为True，则继续执行下面的执行语句，若为False，则不执行下面的执行语句，循环结束。
举个例子，我们要计算1到5的和：

sum,i = 0,1  #sum=0, i=1
while i<=5:
    sum+=i  #sum=sum+i
    i+=1  #i=i+1
print('sum',sum)

在这段程序中，先将sum赋值为0，i赋值为1，然后进入循环结构。首先判断i<=5是真是假，为True，执行下面的循环体，也就是sum+=i，i+=1，此时的sum等于1，i等于2，然后返回条件表达式i<=5，判断是否为真，如果为真，继续循环。如此往复，最后i=6，条件表达式为False，循环结束，此时的sum等于1+2+3+4+5的和。执行下一步打印sum，得到结果：

sum 15

这就是while循环。

for……in循环

python提供了一个for……in循环，这个循环非常强大。它主要是能将列表和元组中的元素迭代出来。与之前的while循环相同的是，需要使用四个空格作为缩进。

names = ['Tom', 'Jack', 'David']
for name in names:
    print(name)

打印结果：

Tom
Jack
David

我们可以看到names是一个列表，里面有三个字符串
使用for name in names后，name作为一个变量，随着循环的进行，依次代表names中的每一个元素。第一次循环的时候，name是'Tom'，执行循环体，print(name)，打印出'Tom'；第二次循环时，name变为'Jack'，打印出'Jack'；第三次name变为'David'，打印出'David'。至此，names中所有的元素已经按次序循环了一次，循环到此结束。

这就是for循环。

如果我们要计算1到5的和，那么只用写成：

sum = 0
for i in [1, 2, 3, 4, 5]:
    sum+=i
print('sum',sum)

打印的结果是：

sum 15

不过这么写的话就很麻烦，因为得把1到5全写出来，好在python提供了一个叫做range()的函数。

range(start, stop[, step]) -> range object

range()函数里面最多放三个数字，最少放一个。
当放1个数字的时候，代表stop这个参数。
当放2个数字的时候，代表start和stop这两个参数。
当放3个数字的时候，代表start，stop和step这三个参数。
使用range()函数后，会生成一个整数序列，这个序列不是列表，必须通过强制类型转换才能转换为列表。
举个例子：

print(range(5))
print(list(range(5)))

打印结果是：

range(0, 5)
[0, 1, 2, 3, 4]

我们可以看到range(5)就代表range(0,5)，也就是一个从0到4的一个序列，这个与前面的切片类似，取前不取后，当只使用一个参数的时候，该数字作为stop的位置，start参数默认使用0，也就是从0到stop-1。当使用第三个的数字的时候，第三个数字作为step，步长，这个与前面的切片也是类似的。

print(range(0,11,2))
print(list(range(0,11,2)))

打印结果：

range(0, 11, 2)
[0, 2, 4, 6, 8, 10]

以上就是range()函数的用法。不用担心的是，range()函数生成的这个对象，这个有序序列，是可以直接用for……in进行迭代的。

for i in range(5):
    print(i)

打印结果：

0
1
2
3
4

所以我们在计算1到100的和的时候，可以使用如下的代码：

sum = 0
for i in range(101):
    sum+=i
print('sum:',sum)

可以看到打印结果：

sum: 5050

这就是使用for循环进行计算。

通常来说，for循环比while循环更加灵活，尤其是操作对象为列表，元组，字典等可迭代结构的时候，非常强大。

在做循环的时候，python提供了一个enumerate()函数，非常实用

a = ['Tom', 'Jack', 'Bob']
for index,value in enumerate(a):
    print(index, value)

打印结果：

0 Tom
1 Jack
2 Bob

enumerate()函数生成的是一个由多个元组组成的序列，每个元组里面都有两个元素，分别是当前元素是索引与当前元素。上面那个例子中，在每次循环中，都将元组中的两个值分别赋给了index和value，并分别打印出了这两个值。

以上就是python中的循环结构。