While循环和for循环

作者: 陈小云的笔记本 | 来源:发表于2021-03-20 13:53 被阅读0次

JavaScript-循环语句
循环语法
四、Kotlin学习之while&for&区间&try
while和do while循环语句
流程控制之循环
2018-08-01
javascript
Kotlin之迭代事物
07包、模块、函数与变量作用域
python3 入门笔记2 while 循环

1.while 循环

和生活中的循环类似，Python 中的循环指重复执行有规律的操作。所以一切重复的事情都可以“交给循环来做”。
while 循环的语义是当满足某条件时，就一直重复执行某段代码，我们来看一下图解：

从上图可以看出，while 循环由循环条件和循环体两部分组成。

循环条件是个布尔值，每次循环都会进行判断，当满足循环条件（值为 True）时执行循环体内的代码，否则结束循环。
循环体内则是那些需要重复执行的代码，比如重复打印一句话，重复处理一堆文件，重复填写一系列信息等等。

上图代码的意思是：当 i 小于 3 时，重复“打印 i 的值并将 i 的值加 1”这个操作。我们来看一下上图中 while 循环的执行过程：

这里拓展一个小知识点，i = i + 1 我们可以简写成 i += 1。
简单来说：A += B 等价于 A = A + B，后面遇到 += 这种写法可不要惊讶哦~

死循环

循环条件是用来控制是否要结束循环的。所以，如果我们没有控制好循环条件，很可能会引发死循环！
在编程中，一个靠自身控制无法终止的程序称为死循环,比如：

i = 0
while i < 3:
  print(i)
  # 此处我们不小心漏掉了 i = i + 1

上面的例子中因为漏掉了 i = i + 1，导致 i 的值一直为 0，一直满足 i < 3 的循环条件。这就导致了我们的程序进入了死循环！

我们在电脑上的命令行里运行 Python 代码时遇到死循环，只需要按 Ctrl + C 即可终止代码的运行。

编写 while 循环时需要遵循一定的规范，切记：

循环条件后要有英文冒号；
循环体前要有统一的缩进；
要控制好循环条件，避免写出死循环。

2.for 循环

我们来看一下 for 循环的格式：

和 while 循环相比，for 循环同样有循环体和缩进。不同的是，for 循环没有循环条件，而是通过 for ... in ... 的语法进行循环。

那没有循环条件怎么知道循环多少次呢？其实循环的次数是 in 后面序列的元素个数。每次循环，i 的值依次为序列中各元素的值，所以上图代码会依次打印出 0、1、2。
这里的变量名为 i 是因为 i 是常用名，就像数学中常用 x 、y 作为未知数一样，其实随便取什么变量名都可以。

我们再来看一下 for 循环的执行过程来加深理解：

至此我们可以总结出 for 循环的特性——依次遍历序列中的元素，并依次赋值给变量，最后执行统一的处理。
对应上图代码就是依次遍历列表 [0, 1, 2] 中的元素 0、1、2，并依次赋值给变量 i，最后执行循环体内的 print(i + 1)，打印出 1、2、3。

2.1序列

理解了 for 循环中的变量，我们再来看看序列。前面说过序列是指那些和列表有相似特性的类型。它们都存着一组数据，可以通过索引访问里面的元素，可以使用 for 循环遍历等。

字符串、列表、元组等都属于序列。我们来看几个例子对比一下：

# 列表是序列
for i in ['扇', '贝', '编', '程']:
  print(i)
# 逐行输出：扇 贝 编 程

# 元组也是序列
for i in ('扇', '贝', '编', '程'):
  print(i)
# 逐行输出：扇 贝 编 程

# 字符串是一串字符的序列，也属于序列
for i in '扇贝编程':
  print(i)
# 逐行输出：扇 贝 编 程

# 整数不是序列
for i in 123:
  print(i)
# 报错：TypeError: 'int' object is not iterable

for循环和range() 函数结合使用

我们来看看 range() 函数如何在 for 循环中大显身手：

for i in range(3):
  print(i)
# 逐行输出：0 1 2

range()函数用法

range() 函数能方便快速地生成一个序列，有了它我们就能很方便地用 for i in range(n) 写出循环 n 次的代码，比如打印 520 次我爱你：

for i in range(520):
  print('我爱你')

循环体

循环体内是循环的核心代码，即被重复执行的部分。循环体虽然是核心代码，但理解起来也很简单，我们来看两个例子：

# 将 0-9 每个数乘以 2 打印
for i in range(10):
  print(i * 2)

# 将 0-9 中大于 5 的数打印
for i in range(10):
  if i > 5:
    print(i)

循环体内的代码可以只进行简单的运算，也可以复杂地进行各种判断、数据处理等，具体逻辑完全根据我们的需求定制。我们甚至还可以在循环中嵌套循环.

列表生成式

对于具有规定步长的序列，我们可以通过 range() 函数快速生成，但有些时候 range() 并不能满足我们的需求。比如快速生成一个 [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100] 列表。
利用之前的知识我们可能会这样写：

y = []
for x in range(1, 11):
  y.append(x * x)

上面的写法较为繁琐，而列表生成式是 Python 中用来快速生成想要的列表的一种简便方式。同样的功能，使用列表生成式只需要一行代码：

y = [x * x for x in range(1, 11)]

写列表生成式时，把要生成的元素 x * x（这个表达式可以自定义）放到前面，后面加一个 for 循环，就可以快速生成我们期望的列表，十分简便。
我们甚至还可以在 for ... in … 后加上条件判断：

# 筛选出奇数的平方
y = [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 1]
print(y)
# 输出：[1, 9, 25, 49, 81]

上面的代码如果不用列表生成式，可以写成下面这样，它俩效果一样：

y = []
for x in range(1, 11):
  if x % 2 == 1:
    y.append(x * x)
print(y)

break 语句

break 语句用于结束循环，常和条件判断一起使用，在特定条件下结束循环。
在 while 循环和 for 循环里分别这样写：

举个例子

# while 循环
i = 0
while i < 5:
  i = i + 1
  if i == 3:
    break  # 注意此处有缩进
  print(i)
print('循环结束')
# 逐行输出：1 2 循环结束

# for 循环
for i in range(5):
  i = i + 1
  if i == 3:
    break  # 注意此处有缩进
  print(i)
print('循环结束')
# 逐行输出：1 2 循环结束

我们可以看到，break 语句在 while 循环里和 for 循环里的作用一样，都是用于提前结束循环，后续循环代码不再执行。
之前说过，我们不会傻傻地把 while 循环的循环条件写成 True，除非有意而为之。当有了 break 语句之后，我们可以在特定条件下跳出 “死循环”（这里不算严格意义上的死循环）。

i = 0
while True:
  if i == 5:
    break
  print(i)
  i = i + 1
print('循环结束')
# 逐行输出：0 1 2 3 4 循环结束

continue 语句

另一种跳出循环的语句——continue 语句。
continue 语句和 break 语句有着类似的作用，它用于跳过当前循环，常和条件判断一起使用，在特定情况下跳过当前循环体中的剩余语句，继续进行下一轮循环。

在 while 循环和 for 循环里分别这样写：

举个例子

# while 循环
i = 0
while i < 5:
  i = i + 1
  if i == 3:
    continue  # 注意此处有缩进
  print(i)
print('循环结束')
# 逐行输出：1 2 4 5 循环结束

# for 循环
for i in range(5):
  i = i + 1
  if i == 3:
    continue  # 注意此处有缩进
  print(i)
print('循环结束')
# 逐行输出：1 2 4 5 循环结束

我们可以看到，continue 语句在 while 循环里和 for 循环里的作用一样，当执行到 continue 语句时，continue 语句之后的代码都被跳过了，直接进入了下一轮的循环。

continue 语句和 break 语句都用于循环， break 语句用于结束循环，continue 语句用于跳过当前循环。所以 continue 语句不能跳出 “死循环”。