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Python——分支和循环

news 2025/12/1 3:49:51

在Python中，分支和循环是控制程序流程的基本结构，它们允许程序根据条件执行不同的代码块，或者重复执行某个代码块直到满足特定条件。下面将详细解释这两种结构。

分支结构

分支结构根据条件的不同来执行不同的代码块。Python中主要通过if、elif（else if的缩写）、else语句来实现分支。

基本语法

if 条件表达式:  # 条件为真时执行的代码块  
elif 条件表达式2:  # 条件表达式为假，且条件表达式2为真时执行的代码块  
else:  # 所有前面的条件都为假时执行的代码块

除了基本语法外，还有一个特殊的用法：

条件为真时执行的语句 if condition else 条件为假时执行的语句

示例

age = 20  if age < 18:  print("未成年")  
elif age == 18:  print("刚成年")  
else:  print("已成年")

循环结构

循环结构允许你重复执行一段代码块直到满足某个条件。Python提供了几种循环结构，包括for循环和while循环。

For循环

for循环用于遍历任何序列（如列表、元组或字符串）或其他可迭代对象。

基本语法

for 变量 in 可迭代对象:  # 循环体

示例

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]  
for fruit in fruits:  print(fruit)

当我们想要根据一个范围来重复执行某些操作时，Python提供了一个内置函数range()，它与for循环配合使用非常方便。

`range()` 函数

range() 函数生成一个整数序列，这个序列通常用于for循环中的迭代。range() 函数可以接受一到三个参数：

start（可选）: 序列的起始值，默认为0。
stop（必需）: 序列的结束值，但不包括此值。
step（可选）: 两个值之间的间隔，默认为1。

range() 函数返回的是一个迭代器，这意味着它返回的对象是一个支持迭代操作的对象，即它可以被遍历以获取其内部的元素。然而，在实际使用中，我们很少直接对range()的结果进行迭代，而是将它直接用作for循环的迭代对象。

`for` 循环与 `range()` 的结合使用

当for循环与range()结合使用时，可以非常方便地基于一个给定的范围进行迭代。例如，如果你想打印从0到4的数字，你可以这样做：

for i in range(5):  # 注意这里用5，因为range不包括结束值  print(i)  
# 输出:  
# 0  
# 1  
# 2  
# 3  
# 4

注意事项

range()生成的序列是从start到stop-1的整数序列，即stop值是不包括在内的。
如果step是正数，则序列是从start到stop-1的升序序列；如果step是负数，则序列是从start到stop+1的降序序列（但请注意，这意味着stop值必须大于start，否则序列将是空的）。
虽然在很多情况下range()用于for循环，但它也可以用在其他需要迭代整数的场合，比如列表推导式或生成器表达式中。

总的来说，for循环与range()的结合是Python中处理基于范围的迭代的一种非常强大且灵活的方式。

While循环

while循环会在给定的条件为真时重复执行一段代码块。

基本语法

while 条件表达式:  # 循环体

示例

count = 0  
while count < 5:  print(f"Count is {count}")  count += 1

循环控制语句

在循环中，你可能会需要提前结束循环或跳过循环的剩余部分。Python提供了break和continue语句来实现这些功能。

break：立即退出循环，不再执行循环中剩余的语句。
continue：跳过当前循环的剩余语句，并继续下一次循环。

示例

for i in range(1, 10):  if i == 5:  break  # 当i等于5时，退出循环  print(i)  print("\nAfter break")  for i in range(1, 10):  if i == 5:  continue  # 当i等于5时，跳过当前循环的剩余部分  print(i)

while-else结构

在Python中，while 循环可以搭配一个可选的 else 子句，这种结构称为 while-else 结构。while-else 结构允许你在 while 循环正常结束（即不是通过 break 语句退出的）后执行一些代码。如果 while 循环是通过 break 语句退出的，那么 else 子句中的代码将不会被执行。

基本语法

while 条件表达式:  # 循环体  # 如果需要，可以使用 break 语句退出循环  
else:  # 当循环正常结束时执行的代码

示例：通过 break 退出循环

count = 0  
while True:  print(f"Count is {count}")  count += 1  if count >= 5:  break  
else:  print("This will not be printed")  print("Exited the loop")

在这个例子中，虽然 while 循环的条件是 True，但由于在循环体内使用了 break 语句，当 count 达到 5 时，循环会提前退出。因此，else 子句中的代码不会被执行，而 "Exited the loop" 会被打印出来。