Python之流程语句:分支、循环、List Comprehen

作者: 三十六_ | 来源:发表于2017-09-20 14:21 被阅读138次

    在Python中,一个程序区块是使用冒号开头,之后同一个区块中要有相同的缩进,不能混用不同的空格数,也不可混用空格和Tab,Python 建议使用4个空格作为缩进。

    if分支语句

    if condition1:
        if condtion2:
            doSomething()
        else:
            doSomething()
    elif condition:
        doSomething()
    else:
        doSomething()
    

    Python区块定义的方式避免了像C/C++、Java等语言某些读起来不明确的情况,比如:

    if(condition1)
        if(condition2)
            doSomething()
    else
        doSomething2()
    

    看起来else好像是跟第一个if语句对应的,但实际上这些语言采用的是就近配对原则,是和第二个if语句对应的,Python中就没有这个问题,是以语句缩进来对应的。

    if condition:
        if condition2:
             do_something()
    else :
        do_something2()
    #else跟第一个if语句配对
    
    if condition:
        if condition2:
             do_something()
        else :
            do_something2()
    # else与第二个if配对
    

    在Python中还有个 if...else 表达式:

    # 判断奇偶数
    >>> num = 11
    >>> print('{} 是 {}'.format(num, '奇数' if num % 2 else '偶数'))
    11 是 奇数
    

    当if条件满足时,会返回if前面的值,若不满足则返回else后面的值。


    while 循环

    Python 提供了while 循环,根据while语句后面的内容来判断是否执行循环体:

    while condition:
        do_something()
    else
        do_something()
    

    当判断条件成立时,会执行while区块,else是可选的,如果有else语句,不管条件成不成立都会执行else下的语句,若不想让else执行就在while区块中加入break语句中断循环,最好还是不要使用,这样容易产生混乱。

    print('请输入两个数字')
    a = int(input('数字 1 :'))
    b = int(input('数字 2 :'))
    while b != 0:
        r = a % b
        a = b
        b = r
        if a == 1:
            print('互质')
            break
    else:
        print('最大公因数:', a)
    

    还是下面的代码比较直观:

    print('请输入两个数字')
    a = int(input('数字 1 :'))
    b = int(input('数字 2 :'))
    while b != 0:
        r = a % b
        a = b
        b = r
        if a == 1:
            print('互质')
        else:
            print('最大公因数:', a)
    

    for in 循环

    若要按顺序迭代某个序列(字符串,元组,列表),则可以使用for in 语句:

    >>> num = ['a', 1, '2', '3']
    >>> for i in num:
    ...     print(i)
    ... 
    a
    1
    2
    3
    

    如果在迭代的时候需要使用到索引,则可以配合 range() 函数使用,range() 函数可以产生一个指定的数字范围:

    >>> for i in range(len(num)):
    ...     print(i, num[i])
    ... 
    0 a
    1 1
    2 2
    3 3
    

    range() 函数的形式是 range(start, stop[, step]), start默认是0,step是步长默认为1。

    也可以使用 zip() 函数,将两个序列的各个元素像拉链一样一一配对,它返回的是一个zip对象,这个对象并没有包含真正配对的元素,具有惰性求值的特性(关于惰性求值请看我的另一篇文章:Python中的优化:惰性求值详解),像range()函数也是产生一个range对象不是列表:

    >>> zip([1,2,3],[4,5,6],[7,8,9])
    <zip object at 0x108498e08>
    >>> for i, j, k in zip([1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]):
    ...     print(i, j, k)
    ... 
    1 4 7
    2 5 8
    3 6 9
    

    若真的要迭代时具有索引信息,建议使用 enumerate() 函数而不是 range() 函数,enumerate() 返回一个 enumerate 对象,也是惰性求值,可使用for in 进行迭代,enumerate 可用于获取元组元素:

    >>> num = [1,2,3,4,5,6]
    >>> list(enumerate(num))
    [(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5), (5, 6)]
    

    可以利用元组拆解的特性获取索引信息:

    >>> for i, j in enumerate(num):
    ...     print(i, j)
    ... 
    0 1
    1 2
    2 3
    3 4
    4 5
    5 6
    

    只要是实现了__iter__() 方法的对象,都可以通过__iter__() 方法返回一个迭代器,这个迭代器可以使用for in语句来迭代,如:range、zip、enumerate对象,集合也实现了__iter__() 方法,因此也可以进行迭代,但是集合是无序的,每次的迭代结果顺序都不一样;字典也是可以迭代的,使用keys()、values()、items()方法,分别返回dict_keys、dict_values、dict_items对象,也都实现了__iter__() 方法,因此也可以使用for in进行迭代,如果直接对字典进行for in操作,默认对键进行迭代。


    pass、break、continue

    在某个区块中,并不想执行任何程序语句或者稍后需要些什么语句,对于还没打算编写的区块,可以加上个pass语句,只是用来维持代码的完整性,将来可能会用到它,因为可能会做一些小测试,看看其他的代码是否正常运行。break和continue都是用来跳出循环的,break是直接跳出循环不在进行循环操作,continue是中止本次循环,继续进行下一轮的循环。

    list comprehension

    将一个列表进行操作转为另外一个列表是很常见的操作,Python提供了 list comprehension 语句:

    # 将数组元素平方
    #一般做法:
    >>> array = [1, 2, 3, 4]
    >>> array2 = []
    >>> for i in array:
    ...     array2.append(i ** 2)
    ... 
    >>> print(array2)
    [1, 4, 9, 16]
    #list comprehension语句
    >>> array = [1, 2, 3, 4]
    >>> array2 = [i ** 2 for i in array]
    >>> print(array2)
    [1, 4, 9, 16]
    

    可以看到代码精简了很多,上述语句逐一迭代出数组元素并赋值给i变量,之后执行for左边的表达式运算,使用 [] 括起来,表示每次迭代的结果收集为一个列表。
    list comprehension 还可以与条件判断式结合,构成过滤的功能:

    #筛选出数组中的奇数
    >>> array = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    >>> array = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]
    >>> new_array = [i for i in array if i % 2]
    >>> print(new_array)
    [1, 3, 5, 7, 9]
    

    在上述代码中,只有满足了if条件才会执行for左边的语句,然后并入数组中。
    当然,它还可以嵌套使用,不过这样可读性会变低,简单两层的还可以,复杂的不推荐使用:

    # 将二维矩阵转为一维
    >>> matrix = [
    ... [1,2,3],
    ... [4,5,6],
    ... [7,8,9]
    ... ]
    >>> array = [e for row in matrix for e in row]
    >>> print(array)
    [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
    
    #得到两个序列的排列组合
    ```python
    >>> num1 = [1, 2, 3, 4]
    >>> num2 = [1, 2, 3, 4]
    >>> [(i ,j) for i in num1 for j in num2 ]
    [(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4)]
    >>> [word1 + word2 for word1 in 'hello' for word2 in 'world']
    ['hw', 'ho', 'hr', 'hl', 'hd', 'ew', 'eo', 'er', 'el', 'ed', 'lw', 'lo', 'lr', 'll', 'ld', 'lw', 'lo', 'lr', 'll', 'ld', 'ow', 'oo', 'or', 'ol', 'od']
    

    在 list comprehension 两边放上[],会产生列表,如果数据很多,直接返回列表会占用太多内存,可以用() 取代 [] ,这样就会创建一个generator对象,具有惰性求值的特性:

    >>> num = (i for i in range(99999999999999999))
    >>> num
    <generator object <genexpr> at 0x106e29fc0>
    

    list comprehension语句也可以用来创建集合,在语句两边放上{}:

    >>> num = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,0]
    >>> {i for i in num if i % 2}
    {1, 3, 5, 7, 9}
    

    也可以用来创建字典,使用zip()函数将键值一一配对:

    >>> keys = ['JYH', 'JY']
    >>> values = ['123', '456']
    >>> {key : value for key, value in zip(keys, values)}
    {'JYH': '123', 'JY': '456'}
    

    还可以用来创建元组,由于()会创建生成器,所以要换一种方式,将生成器表达式传给tuple():

    >>> tuple(i for i in range(10))
    (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
    

    关于惰性求值请看我的另一篇文章:Python中的优化:惰性求值详解

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