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【python3小白上路系列】用户输入和while循环

【python3小白上路系列】用户输入和while循环

作者: Charles_DT | 来源:发表于2020-06-24 09:16 被阅读0次

    昨天做了一个关于回到过去的梦,清醒之后明知道回不去了,有些许遗憾。开始吧。

    第7章 用户输入和while循环

    大多数程序都旨在解决最终用户的问题,为此通常需要从用户那里获取一些信息。例如,假设有人要判断自己是否到了投票的年龄,要编写回答这个问题的程序,就 需要知道用户的年龄,这样才能给出答案。因此,这种程序需要让用户输入 其年龄,再将其与投票年龄进行比较,以判断用户是否到了投票的年龄,再给出结果。

    在本章中,你将学习如何接受用户输入,让程序能够对其进行处理。在程序需要一个名字时,你需要提示用户输入该名字;程序需要一个名单时,你需要提示用户输 入一系列名字。为此,你需要使用函数input() 。

    你还将学习如何让程序不断地运行,让用户能够根据需要输入信息,并在程序中使用这些信息。为此,你需要使用while 循环让程序不断地运行,直到指定的条件不 满足为止。
    通过获取用户输入并学会控制程序的运行时间,可编写出交互式程序。

    7.1 函数input()的工作原理

    函数input() 让程序暂停运行,等待用户输入一些文本。获取用户输入后,Python将其存储在一个变量中,以方便你使用。 例如,下面的程序让用户输入一些文本,再将这些文本呈现给用户:

    message = input("Tell me something, and I will repeat it back to you: ")
    print(message)
    

    运行结果:


    这里我输入了hello

    7.1.1 编写清晰的程序

    每当你使用函数input() 时,都应指定清晰而易于明白的提示,准确地指出你希望用户提供什么样的信息——指出用户该输入任何信息的提示都行,如下所示:

    name = input("Please enter your name: ") 
    print("Hello, " + name + "!")
    

    运行结果:



    有时候,提示可能超过一行,例如,你可能需要指出获取特定输入的原因。在这种情况下,可将提示存储在一个变量中,再将该变量传递给函数input() 。这样,即便提示超过 一行,input() 语句也非常清晰。

    prompt = "If you tell us who you are ,we can personalize the messages you see."
    prompt += "\nWhat is your first name? "
    name = input(prompt)
    print("\nHello, " + name + "!")
    

    运行结果:


    7.1.2 使用int() 来获取数值输入

    使用函数input() 时,Python将用户输入解读为字符串。
    在这个示例中,我们在提示时输入21 后,Python将这个数字解读为字符串,但随后int() 将这个字符串转换成了数值表示。这样Python就能运行条件测试了:将变量age (它现在包含数值21)同18 进行比较,看它是否大于或等于18。测试结果为True 。

    如何在实际程序中使用函数int() 呢?请看下面的程序,它判断一个人是否满足坐过山车的身高要求:

    height = int(input("How tall are you,in inches?"))
    
    if height >= 36:
        print("\nYou're tall enough to ride!")
    else:
        print("\nYou'll be able to ride when you're a little older")
    

    运行结果:


    7.1.3 求模运算符

    处理数值信息时,求模运算符 (%)是一个很有用的工具,它将两个数相除并返回余数,求模运算符不会指出一个数是另一个数的多少倍,而只指出余数是多少。 如果一个数可被另一个数整除,余数就为0,因此求模运算符将返回0。你可利用这一点来判断一个数是奇数还是偶数:

    number = input("Enter a number,and I'll tell you if it's even or odd: ")
    number = int(number)
    
    if number % 2 == 0:
        print("The number " + str(number) + " is even.")
    else:
        print("\nThe number " + str(number) + " is odd.")
    

    运行结果:


    7.2 while循环简介

    for 循环用于针对集合中的每个元素都一个代码块,而while 循环不断地运行,直到指定的条件不满足为止。

    7.2.1 使用while循环

    你可以使用while 循环来数数,例如,下面的while 循环从1数到5:

    current_number = 1
    while current_number <= 5:
        print(current_number)
        current_number += 1
    

    运行结果:


    7.2.2 让用户选择何时退出

    可使用while 循环让程序在用户愿意时不断地运行,如下面的程序parrot.py所示。我们在其中定义了一个退出值,只要用户输入的不是这个值,程序就接着运行:

    prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
    prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
    message = ""
    while message != 'quit':
        message = input(prompt)
        print(message)
    

    运行结果:


    当我输入quit时退出循环

    这个程序很好,唯一美中不足的是,它将单词'quit' 也作为一条消息打印了出来。为修复这种问题,只需使用一个简单的if 测试:

    prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
    prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
    message = ""
    while message != 'quit':
        message = input(prompt)
        if message != 'quit':
            print(message)
    

    运行结果:


    7.2.3 使用标志

    在前一个示例中,我们让程序在满足指定条件时就执行特定的任务。但在更复杂的程序中,很多不同的事件都会导致程序停止运行;在这种情况下,该怎么办呢?

    例如,在游戏中,多种事件都可能导致游戏结束,如玩家一艘飞船都没有了或要保护的城市都被摧毁了。导致程序结束的事件有很多时,如果在一条while 语句中检查所有这些条件,将既复杂又困难。

    在要求很多条件都满足才继续运行的程序中,可定义一个变量,用于判断整个程序是否处于活动状态。这个变量被称为标志 ,充当了程序的交通信号灯。你可让程序在标志 为True 时继续运行,并在任何事件导致标志的值为False 时让程序停止运行。这样,在while 语句中就只需检查一个条件——标志的当前值是否为True ,并将所有测试(是 否发生了应将标志设置为False 的事件)都放在其他地方,从而让程序变得更为整洁。

    下面来在前一节的程序parrot.py中添加一个标志。我们把这个标志命名为active (可给它指定任何名称),它将用于判断程序是否应继续运行:

    prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
    prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
    message = ""
    
    active = True
    while active:
        message = input(prompt)
        if message == 'quit':
            active = False
        else:
            print(message)
    

    运行结果:


    7.2.4 使用break 退出循环

    要立即退出while 循环,不再运行循环中余下的代码,也不管条件测试的结果如何,可使用break 语句。break 语句用于控制程序流程,可使用它来控制哪些代码行将执行,哪些代码行不执行,从而让程序按你的要求执行你要执行的代码。

    例如,来看一个让用户指出他到过哪些地方的程序。在这个程序中,我们可以在用户输入'quit' 后使用break 语句立即退出while 循环:

    prompt = "\nPlease enter the name of a city you have visited:" 
    prompt += "\n(Enter 'quit' when you are finished.) "
    
    while True:
        city = input(prompt)
    
        if city == 'quit':
            break
        else:
            print("I'd love to go to " + city.title() + "!")
    

    运行结果:


    7.2.5 在循环中使用continue

    要返回到循环开头,并根据条件测试结果决定是否继续执行循环,可使用continue 语句,它不像break 语句那样不再执行余下的代码并退出整个循环。例如,来看一个从1数到10,但只打印其中奇数的循环:

    current_number = 0
    while current_number < 10:
        current_number += 1
        if current_number % 2 == 0:
            continue
    
        print(current_number)
    

    运行结果:


    continue跳过了偶数,执行下一次循环
    7.2.6 避免无限循环

    每个while 循环都必须有停止运行的途径,这样才不会没完没了地执行下去。例如,下面的循环从1数到5:

    x=1
    while x <= 5:
        print(x) 
        x += 1
    

    但如果你像下面这样不小心遗漏了代码行x += 1,这个循环将没完没了地运行:

    x=1
    while x <= 5:
        print(x) 
    

    每个程序员都会偶尔因不小心而编写出无限循环,在循环的退出条件比较微妙时尤其如此。如果程序陷入无限循环,可按Ctrl + C,也可关闭显示程序输出的终端窗口。 要避免编写无限循环,务必对每个while 循环进行测试,确保它按预期那样结束。如果你希望程序在用户输入特定值时结束,可运行程序并输入这样的值;如果在这种情况下程序没有结束,请检查程序处理这个值的方式,确认程序至少有一个这样的地方能让循环条件为False 或让break 语句得以执行。

    7.3 使用while 循环来处理列表和字典

    到目前为止,我们每次都只处理了一项用户信息:获取用户的输入,再将输入打印出来或作出应答;循环再次运行时,我们获悉另一个输入值并作出响应。然而,要记录大量的用户和信息,需要在while循环中使用列表和字典。

    for 循环是一种遍历列表的有效方式,但在for循环中不应修改列表,否则将导致Python难以跟踪其中的元素。要在遍历列表的同时对其进行修改,可使用while 循环。通过将while 循环同列表和字典结合起来使用,可收集、存储并组织大量输入,供以后查看和显示。

    7.3.1 在列表之间移动元素

    假设有一个列表,其中包含新注册但还未验证的网站用户;验证这些用户后,如何将他们移到另一个已验证用户列表中呢?一种办法是使用一个while 循环,在验证用户的同时将其从未验证用户列表中提取出来,再将其加入到另一个已验证用户列表中。代码可能类似于下面这样:

    # 首先,创建一个待验证用户列表
    # 和一个用于存储已验证用户的空列表
    unconfirmed_users = ['alice','brian','candace']
    confirmed_users = []
    
    #验证每个用户,直到没有未验证的用户为止
    #将每个经过验证的列表都移到已验证用户列表中
    
    while unconfirmed_users:
        current_user = unconfirmed_users.pop()
    
        print("Verifying user: " + current_user.title())
        confirmed_users.append(current_user)
    
    # 显示所有已验证用户
    print("\nThe following users have been confirmed:")
    for confirmed_user in confirmed_users:
        print(confirmed_user.title())
    

    运行结果:


    7.3.2 删除包含特定值的所有列表元素

    在第3章中,我们使用函数remove() 来删除列表中的特定值,这之所以可行,是因为要删除的值在列表中只出现了一次。如果要删除列表中所有包含特定值的元素,该怎么办呢?

    假设你有一个宠物列表,其中包含多个值为'cat' 的元素。要删除所有这些元素,可不断运行一个while 循环,直到列表中不再包含值'cat' ,如下所示:

    pets = ['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat'] 
    print(pets)
    
    while 'cat' in pets: 
        pets.remove('cat')
    
    print(pets)
    

    运行结果:


    7.3.3 使用用户输入来填充字典

    可使用while循环提示用户输入任意数量的信息。下面来创建一个调查程序,其中的循环每次执行时都提示输入被调查者的名字和回答。我们将收集的数据存储在一个字典中,以便将回答同被调查者关联起来:

    responses = {}
    
    # 设置一个标志,指出调查是否继续
    polling_active = True
    
    while polling_active:
        # 提示输入调查者的名字和回答
        name = input("\nWhat is your name?")
        response = input("Which mountain would you like to climb someday?")
    
        #将答卷存储在字典中
        responses[name] = response
    
        #看看是否还有人要参与调查
        repeat = input("Would you like to let another person respond? (yes/ no) ")
        if repeat == 'no': 
            polling_active = False
    
    # 调查结束,显示结果
    print("\n--- Poll Results ---")
    for name,response in responses.items():
        print(name + " would like to climb " + response + ".")
    

    运行结果:


    7.4 小结

    在本章中,你学习了:

    • 如何在程序中使用input() 来让用户提供信息;
    • 如何处理文本和数字输入
    • 如何使用while 循环让程序按用户的要求不断地运行;多种控制while 循环流程的方式
    • 设置活动标志、使用break 语句以及使用continue 语句
    • 如何使用while 循环在列表之间移动元素
    • 如何从列表中删除所有包含特定值的元素
    • 如何结合使用while 循环和字典

    PS:端午节不断更,继续。

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