第四章 Python程序的流程控制

第四章 Python程序的流程控制

程序的组织结构

顺序结构

顺序结构：按程序语句的自然顺序，从上到下，以此执行每条语句的程序。

# 赋值运算符的顺序：从右到左
name = '张三'
age = 20
a = b = c = d = 100  # 链式赋值
a, b, c, d = 'room'  # 字符串分解赋值 ---> a=r,b=o,c=o,d=m
print(a, b, c, d)

选择结构

单分支if

单分支结构 if 的语法结构：

if 表达式 :
  语句块

注意冒号和下一行的缩进是非常重要的(在Python中是通过冒号和缩进来控制程序逻辑的)。

number = eval(input('请输入您的6位中奖号码：'))
# 使用if语句
if number == 123456:
    print('恭喜您中奖了！')

if number != 123456:
    print('您未中本期大奖')

n = 98  # 赋值操作
if n % 2:  # 98%2的余数是0，0的布尔值是False，非0的布尔值为True
    print(n, '是奇数')  # 由于98%2的余数是0，所以该行代码不执行

if not n % 2:  # 98%2的余数是0，0的布尔值是False，not False的结果为True
    print(n, '为偶数')

print('-------判断一个字符串是否是空字符串--------')
x = input('请输入一个字符串：')
if x:  # 在Python中一切皆对象，每个对象都有一个布尔值，而非空字符串的布尔值为True，空字符串的布尔值为False
    print('x是一个非空字符串')

if not x:  # 非空字符串的布尔值为True，取反，not False的结果为True
    print('x是一个空字符串')

print('-------表达式也可以是一个单纯的布尔型变量--------')
flag = eval(input('请输入一个布尔类型的值：True或False'))
if flag:
    print('flag的值为True')
if not flag:
    print('flag的值为False')

print('-------使用if语句时，如果语句中只有一句代码，可以将语句块直接写在冒号的后面--------')
a = 10
b = 5
if a > b: max = a  # 语句块只有一句
print('a和b的最大值为：', max)

双分支if else

双分支结构 if…else… 的语法结构：

if 表达式 :
  语句1
else :
  语句2

number = eval(input('请输入您的6位中奖号码：'))
# if...else...
if number == 123456:
    print('恭喜您中奖了！')
else:
    print('您未中本期大奖')

print('---以上代码可以使用条件表达式进行简化---')
result = '恭喜您中奖了！' if number == 123456 else '您未中本期大奖'
print(result)
print('恭喜您中奖了！' if number == 123456 else '您未中本期大奖')
# 条件表达式：判断条件结果为True，执行if之前的语句，结果为False，就执行else之后的语句

多分支结构

多分支结构的语法结构：(其中else语句可有可无)

if 表达式1 :
  语句块1
elif 表达式2 ：
  语句块2
elif 表达式n ：
  语句块n
else :
  语句块n+1

score = eval(input('请输入您的成绩：'))
# 多分支结构
if score < 0 or score > 100:
    print('成绩有误！')
elif 0 <= score < 60:
    print('E')
elif 60 <= score < 70:
    print('D')
elif 70 <= score < 80:
    print('C')
elif 80 <= score < 90:
    print('B')
else:
    print('A')

嵌套if

单分支结构、双分支结构和多分支结构在实际开发中是可以相互嵌套使用的，内层的分支结构将作为外层分支结构的语句块使用。

answer = input('请问您喝酒了吗？')
if answer == 'y':  # answer的值为y表示喝酒了
    proof = eval(input('请输入酒精含量：'))
    if proof < 20:
        print('构不成酒驾')
    elif proof < 80:  # 20<=proof<80
        print('已构成酒驾')
    else:  # 80<=proof
        print('已构成醉驾')
else:
    print('你走吧，没你啥事！')

多个条件的连接

在使用 and 连接多个条件判断时，只有同时满足多个条件，才能执行if后面的语句块。

user_name = input('请输入您的用户名:')
pwd = input('请输入您的密码:')
if user_name == 'zhong' and pwd == '123456':
    print('登录成功')
else:
    print('用户名或密码不正确')

 
使用 or 连接多个判断条件时，只要满足多个条件中的一个，就可以执行if后面的语句块。

score = eval(input('请输入你的成绩：'))
if score < 0 or score > 100:
    print('成绩无效')
else:
    print('你的成绩为：', score)

模式匹配

在 Python 3.11 增加了模式匹配功能，虽然在Python中没有其他编程语言中switch这种表达式的结构，但是模式匹配功能相当于是switch的加强版。

score=input('请输入成绩等级：')
match score:
    case 'A':
        print('优秀')
    case 'B':
        print('良好')
    case 'C':
        print('中等')
    case 'D':
        print('及格')
    case 'E':
        print('不及格')

循环结构

for循环

遍历循环for的语句结构：

for 循环变量 in 遍历对象：
  语句块

有点要说明一下，在Python中 // 是整除，而 / 不是整除。且在Python中有幂运算符 ** 。

range()函数：

来源：菜鸟教程

# 遍历字符串
for i in 'hello':
    print(i)
# range()函数，Python中的内置函数，产生一个[n,m)的整数序列，包含n，但是不包含m
for i in range(1,11):
    if i%2==0:
        print(i,'是偶数')

# 计算1-10之间的累加和
s=0 # 用于存储累加和
for i in range(1,11):
    s+=i # 相当于s=s+i
print('1-10之间的累加和：',s)

'''
计算100-999之间的水仙花数。
水仙花数是指一个 3 位数，它的每个数位上的数字的 3次幂之和等于它本身。 例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153
'''
for i in range(100,1000):
    sd=i%10 # 获取个位上的数，如153%10 --> 3
    tens=i//10%10 # 获取十位上的数，如153//10 --> 15%10 --> 5
    hundred=i//100 # 获取百位上的数，如153//100 --> 1
    # 有点要说明一下，在Python中 // 是整除，而 / 不是整除。且在Python中有幂运算符**
    if sd**3 + tens**3 + hundred**3 == i:
        print(i,'是水仙花数')

 
for…else…结构：

for 循环变量 in 遍历对象：
  语句块1
else
  语句块2

else语句只有在循环正常结束之后才会执行，在循环中遇到了break这种叫不正常的，遇到break叫非正常终止循环。(循环要执行10次，但执行5次后便退出了，这是非正常；循环要执行10次，最终执行10次，这是正常)

s=0 # 用于存储累加和
for i in range(1,11):
    s+=i
else:
    print('1-10之间的累加和：',s)
    
# 在这个循环中没有遇到中断情况，循环正常结束，因此会执行else

while循环

无限循环while的语句结构：

while 表达式:
  语句块

while循环的四个步骤：
1、初始化变量
2、条件判断
3、语句块
4、改变变量

值得注意的是一般来说1、2、4中的变量指的都是同一个变量。

# （1）初始化变量
answer=input('今天要上课吗？ y/n')
while answer=='y': # （2）条件判断
    print('好好学习，天天向上') # （3）语句块
    # （4）改变变量
    answer=input('今天要上课吗？ y/n')

# 1-100之间的累加和
s=0 # 存储累加和
i=1 # (1)初始化变量
while i<=100: # (2)条件判断
    s+=i # (3)语句块
    # (4)改变变量
    i+=1 #相当于i=i+1
print('1-100之间的累加和：',s)

 
while…else…结构：

while 表达式:
  语句块1
else:
  语句块2

这里同for…else…结构是一样的，只有当循环结构正常结束时，即中间没有遇到任何break的情况，才会执行else语句。

# 1-100之间的累加和
s=0 # 存储累加和
i=1 # (1)初始化变量
while i<=100: # (2)条件判断
    s+=i # (3)语句块
    # (4)改变变量
    i+=1 #相当于i=i+1
else:
    print('1-100之间的累加和：',s)
# 在这个循环中没有遇到中断情况，循环正常结束，因此会执行else

使用while循环模拟登录

用无限while循环模拟用户登录。
用户登录共有3次机会，3次均输入错误则禁止输入

i=0 #(1)初始化变量
while i<3: #(2)条件判断
    # (3)语句块
    user=input('请输入用户名：')
    psw=input('请输入密码：')
    if user=='lxl' and psw=='123456':
        print('登录成功')
        i=6 #(4)改变变量
    else:
        if i<2:
            print('用户名或密码错误，您还有',2-i,'次机会')
        i+=1 #(4)改变变量


if i==3: #当用户名或密码输入3次不正确的时候，while循环执行结束了，i的最大值为3
    print('对不起，3次均输入错误')

嵌套循环

在嵌套循环中通常用于输出一些图形，例如长方形、三角形、菱形。

输出长方形

# 3行4列长方形。外层循环执行3次，内层循环执行4次
for i in range(1,4): #外层循环行
    for j in range(1,5): #内层循环列
        print('*',end='')
    print() #空的print语句，作用是换行

输出三角形

# 直角三角形
for i in range(1,6): #5行
    # *的个数与行相同，第一行 --> range(1,2),第二行 --> range(1,3)
    for j in range(1,i+1):
        print('*',end='')
    print() #空的print语句，作用是换行

# 倒直角三角形
for i in range(1,6): # i 表示行号，第i行
    # 第一行 --> range(1,6),第二行 --> range(1,5)
    for j in range(1,7-i):
        print('*',end='')
    print() #空的print语句，作用是换行

# 等腰三角形
'''
&&&&*
&&&***
&&*****
&*******
*********
只需将打印出来的&换成空格即可
'''
for i in range(1,6): # i 表示行号，第i行
    # 第一行 --> range(1,5),第二行 --> range(1,4)
    for j in range(1,6-i):
        print(' ',end='')
    # 第一行 --> range(1,2),第二行 --> range(1,4),第三行 --> range(1,6)
    for j in range(1,2*i):
        print('*',end='')
    print() #空的print语句，作用是换行

输出菱形

# 菱形
'''
&&&&*
&&&***
&&*****
&*******
*********
&*******
&&*****
&&&***
&&&&*
只需将打印出来的&换成空格即可.
可以发现菱形实际上是两个等腰三角形，且菱形是奇数行，因为菱形中间最长。
所以需要先判断一下菱形的行数，奇数行执行，偶数行不执行
'''

row=eval(input('请输入菱形的行数：'))
while row%2==0:
    row=eval(input('菱形的行数不能为偶数，请重新输入菱形的行数：'))

#菱形的上半部分
top_row=(row+1)//2
for i in range(1,top_row+1): # i 表示行号，第i行
    # 第一行 --> range(1,5),第二行 --> range(1,4)
    for j in range(1,top_row+1-i):
        print(' ',end='')
    # 第一行 --> range(1,2),第二行 --> range(1,4),第三行 --> range(1,6)
    for j in range(1,2*i):
        print('*',end='')
    print() #空的print语句，作用是换行

#菱形的下半部分
bottom_row=row//2
for i in range(1,bottom_row+1):
    for j in range(1,i+1):
        print(' ',end='')
    for j in range(1,2*bottom_row-2*i+2):
        print('*',end='')
    print()

# 空心菱形
'''
&&&&*
&&&* *
&&*   *
&*     *
*       *
&*     *
&&*   *
&&&* *
&&&&*
只需将打印出来的&换成空格即可.
空心菱形在菱形的基础上只需让第一个和最后一个打印*即可，所以加一个判断语句即可
'''

row=eval(input('请输入菱形的行数：'))
while row%2==0:
    row=eval(input('菱形的行数不能为偶数，请重新输入菱形的行数：'))

#菱形的上半部分
top_row=(row+1)//2
for i in range(1,top_row+1): # i 表示行号，第i行
    # 第一行 --> range(1,5),第二行 --> range(1,4)
    for j in range(1,top_row+1-i):
        print(' ',end='')
    # 第一行 --> range(1,2),第二行 --> range(1,4),第三行 --> range(1,6)
    for j in range(1,2*i):
        if j==1 or j==2*i-1:
            print('*',end='')
        else:
            print(' ',end='')
    print() #空的print语句，作用是换行

#菱形的下半部分
bottom_row=row//2
for i in range(1,bottom_row+1):
    for j in range(1,i+1):
        print(' ',end='')
    for j in range(1,2*bottom_row-2*i+2):
        if j==1 or j==2*bottom_row-2*i+2-1:
            print('*',end='')
        else:
            print(' ',end='')
    print()

break

关于break有一个易错点见本章习题处。
程序跳转语句break用于跳出循环结构，通常与if一起搭配使用。

语法结构：

while表达式1：
  执行代码
  if 表达式2：
    break

s=0 #存储累加和
i=1
while i<=10:
    s+=i
    if s>20:
        print('累加和大于20的当前数是：',i)
        break
    i+=1

下面再来看学了break后，前面登录的例子如何改进：

#用户登录。有3次机会
i=0
while i<3:
    user_name=input('请输入用户名：')
    pwd=input('请输入密码：')
    if user_name=='lxl' and pwd=='123456':
        print('登录成功')
        break
    else:
        if i<2:
            print('用户名或密码错误，您还有',2-i,'次机会')
    i+=1
else: #while...else...结构，当循环正常结束时执行else；若执行了break，则不会执行else
    print('3次均输入错误，请明天重试')

 
语法结构：

for 循环遍历 in 遍历对象：
  执行代码
  if 表达式：
    break

for i in 'hello':
    if i=='e':
        break
    print(i)

for i in range(3): #当range()只有一个参数时，表示循环次数，i默认从0开始
    user_name=input('请输入用户名：')
    pwd=input('请输入密码：')
    if user_name=='lxl' and pwd=='123456':
        print('登录成功')
        break
    else:
        if i<2:
            print('用户名或密码错误，您还有',2-i,'次机会')
    i+=1
else: #for...else...结构，当循环正常结束时执行else；若执行了break，则不会执行else
    print('3次均输入错误，请明天重试')

continue

continue的作用是用于跳过本次循环的后续代码，而继续执行下一次循环操作，continue在循环中通常也是与if一起搭配使用。

语法结构：

while表达式1：
  执行代码
  if 表达式2：
    continue

s=0
i=1
while i<=100:
    if i%2 == 1: #奇数
        i+=1 #(3)改变变量
        continue #不再执行后面的代码了
    # 累加求和的代码
    s+=i
    i+=1 #(3)改变变量
print('1-100之间偶数的累加和为：',s)

 
语法结构：

for 循环遍历 in 遍历对象：
  执行代码
  if 表达式：
    continue

s=0
for i in range(1,101):
    if i%2==0:
        continue
    s+=i
print('1-100之间偶数的累加和为：',s)

空语句pass

pass是Python中的保留字，在语法结构中只起到占位符作用，使语法结构完整，不报错。一般可用在if、for、while、函数的定义、类的定义中。

if True:
    pass

'''
以下这个是死循环
while True:
    pass
'''

for i in range(10):
    pass

章节习题

for i in 'python':
    for j in range(2):
        print(i,end='')
        if i=='h':
            break

易错：注意这里break只会跳出内层循环。

 
题目：模拟10086查询功能。
需求：输入1，显示当前余额；输入2，显示当前的剩余流量，单位为G；输入3，显示当前的剩余通话，单位为分钟；输入0，退出自助查询系统。

# 模拟10086查询功能
answer='y' #(1)初始化变量
while answer=='y': #(2)判断条件
    print('-----模拟10086查询功能-----')
    print('1.查询余额')
    print('2.查询当前剩余流量')
    print('3.查询当前剩余通话时长')
    print('0.退出系统')
    choice=input('请输入您要查询的内容：')
    if choice=='1':
        print('您当余额为100元')
    elif choice=='2':
        print('您当前剩余流量100G')
    elif choice=='3':
        print('您当前剩余通话时长')
    elif choice=='0':
        print('退出系统，欢迎下次使用')
        break
    else:
        print('输入有误，请重新输入')
    answer=input('还继续操作吗？ y/n') #(4)改变变量
else: #while...else...结构
    print('退出系统，欢迎下次使用')

 
题目：使用嵌套循环输出九九乘法表。
需求：使用嵌套循环输出九九乘法表，内层循环与外层循环的关系，输出的数据的个数与行数相同，即第一行输出一个，1*1=1，第二行输出两个1*2=2 2*2=4 以此类推。

# 输出九九乘法表。分析：九九乘法表从形状上来看就是打印直角三角形
for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print(str(j)+'*'+str(i)+'='+str(i*j),end='\t')
    print()

 
 
题目：猜数游戏。
需求：随机生成一个1~100之间的整数，然后用户循环猜这个数，对于用户的输入，可提示“大了”，“小了”，直到猜准确为止，输出用户的猜测次数。
产生随机数的代码如下：

import random
rand=random.randint(1,100) #产生1-100之间的随机数，包含1和100

详细的random模块方法见：菜鸟教程

实现代码：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-845914.html

#猜数游戏
import random
rand=random.randint(1,100) #产生1-100之间的随机数，包含1和100
count=1 #记录猜数的次数
while count<=10:
    number=eval(input('在我心中有个数：1-100之间，请你猜一猜'))
    if number==rand:
        print('猜对了！')
        break
    elif number<rand:
        print('小了')
    else:
        print('大了')
    count+=1 #每猜一次count次数要加1
#判断次数
if count<=3:
    print('真聪明，一共猜了',count,'次')
elif count<=6:
    print('还可以，一共猜了',count,'次')
else:
    print('猜的次数有点多啊，一共猜了',count,'次')

到了这里，关于第四章 Python程序的流程控制的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！