第十一章 嵌套与可变循环

我们在之前的猜数字以及其他程序中，都可以发现：循环中可以放入其他代码块（不一定是循环，只要是能实现功能的代码块都可以），这种“一环套一环”的循环，我们称它为嵌套循环（nested loop）。

红色框中的就是嵌套的部分

11.1 嵌套循环

之前我们写过自动打印乘法表的代码，要想一次打印三个乘法表，需要运行三次：

红线这里是非循环语句，所以不能省事儿

现在我们想要一次性打印三个乘法表，只需要将原来的循环（打印一个表），嵌套到一个外循环中（重复运行3次）。这样，一次就可以打印三次：

print i这里，在python3会报错，所以接下来的还是在python2中运行 生成结果

11.2 可变循环

在谈“可变”之前，我们先看看“不变”：

不变的数，也就是固定的数。在python中，我们将固定不变的数叫做“常数”。

同样的，一个程序被限定运行的次数，这样的循环，我们称之为“硬编码的（hard-coded）”，因为代码被定义了，并且永远不会改变——这是不会变通的代码。

有时候，我们需要代码自己会变通。这可能是需要用户定义循环次数，或是在游戏中，根据用户的行为，代码自己判断需要循环多少次。

下面是一个简单的，使用可变循环画星星的程序：

1开头的话，要加1；0开头的话就不用 假如print后面加了逗号，这些星星会连在一起

11.3 可变嵌套循环

现在我们试试将“嵌套”和“可变”加起来理解：其实它就是一个嵌套循环，其中一个或多个循环，使用了range函数等变量。

下面是其中一个可变嵌套循环的例子：

（1）请求用户输入行数，以30行为例；

（2）请求用户输入每行的星星数，以5为例；

（3）外循环：打印行数（在这里重复30次）

（4）内循环：打印星星数（在这里重复5次）

代码 输出结果

另外，我们还可以有更多重的循环，以下面的三重循环为例：

依样画葫芦，加了询问block和最外的外循环 结果

11.4 更多的可变嵌套循环

下面是画星星的更复杂的版本：

这里不能用0开头，因为考虑到算式，所以0和1开头需要灵活运用 输出结果（部分）

有时候，打印出循环变量会对我们有帮助（例如帮助我们调试程序）：

在print后添加了三个变量值 输出

11.5 使用嵌套循环

嵌套循环一个很重要的应用，是帮我们找出所有可能的排列和组合。

例如：赛百味有售热狗，我想知道所有热狗、小面包、芥末酱和番茄酱的搭配，一共有多少种可能。

我们可以有很多种方法解决问题，一种比较好的方法是画决策树（decision tree），感兴趣的可以在这里详细了解；现在，我们可以在程序中，将决策树表达出来。为了方便编写程序，我们使用0代表“有”，1代表“没有”。

以下是一个五层的嵌套循环：

（1）热狗循环（外循环）：运行两次（因为只有0，1两种选项）。

（2）对热狗循环的每一次迭代，小面包循环都运行2次，因此一共运行2*2=4次。

（3）对小面包循环的每一次迭代，番茄酱循环都运行2次，因此一共运行2*2*2=8次…

以此类推，最内层循环（洋葱循环）一共运行了2的5次方，也就是32次。

另外，下面我们用了“\t”这个制表符，让程序显得更美观。

程序 运行结果

当然，这个程序有些运行结果显得没意义，但换一种目的，却会是非常有实际价值。

卡路里计算器

现在，我们将每部分食物附上卡路里值：

需要注意的是，加上卡路里这一个变量，并不只是打几个字那么简单：

（1）红色圈，注意将卡路里加上表头；

（2）蓝色圈，onion并不是最后一个变量，所以需要加上逗号，连接后面的卡路里；

（3）最后注意将卡路里print出来。

多次试错后的代码，注意total_cal后面的斜杠用以表示长代码 运行结果

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学到的东西

（1）嵌套循环

（2）可变循环

（3）排列、组合

（4）决策树

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练习

（1）使用可变循环修改第八章的倒计时程序：

（2）在第一题基础上，打出对应的星号：

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小结

这章也是比较难，继续在以后的练习中掌握吧！