Task2-条件循环语句.

条件语句

1.if语句基本语法

 if 要判断的条件:
     条件成立时，要做的事情
     ……
 else:
     条件不成立时，要做的事情
     ……

• 案例演示

 # 1. 输入用户年龄
 age = int(input("今年多大了？"))
 ​
 # 2. 判断是否满 18 岁
 # if 语句以及缩进部分的代码是一个完整的语法块
 if age >= 18:
     print("可以进网吧上网……")
 else:
     print("你的年龄尚未满足，应该回家写作业！")
 ​
 # 3. 无论条件是否满足都会执行
 print("Ok")

注意：if 和 else 语句以及各自的缩进部分共同是一个 完整的代码块。并且条件判断中表达式可以与and，or，not结合实现多重判断

2.if进阶

2.1if-elif-else

• 基本语法

 if 条件1:
     条件1满足执行的代码
     ……
 elif 条件2:
     条件2满足时，执行的代码
     ……
 elif 条件3:
     条件3满足时，执行的代码
     ……
 else:
     以上条件都不满足时，执行的代码
     ……

注意：elif 和 else 都必须和 if 联合使用，而不能单独使用。可以将 if、elif 和 else 以及各自缩进的代码，看成一个 完整的代码块

• 案例演示

 holiday_name = "平安夜"
 ​
 if holiday_name == "情人节":
  print("买玫瑰")
  print("看电影")
 elif holiday_name == "平安夜":
  print("买苹果")
  print("吃大餐")
 elif holiday_name == "生日":
  print("买蛋糕")
 else:
  print("每天都是节日啊……")

2.2if嵌套

if 的嵌套 的应用场景就是：在之前条件满足的前提下，再增加额外的判断

• 基本语法

 if 条件 1:
     条件 1 满足执行的代码
     ……
     
     if 条件 1 基础上的条件 2:
         条件 2 满足时，执行的代码
         ……    
         
     else:
         条件 2 不满足时，执行的代码
         
 else:
     条件1 不满足时，执行的代码
     ……

• 案例演示

 # 定义布尔型变量 has_ticket 表示是否有车票
 has_ticket = True
 ​
 # 定义整数型变量 knife_length 表示刀的长度，单位：厘米
 knife_length = 20
 ​
 # 首先检查是否有车票，如果有，才允许进行 安检
 if has_ticket:
  print("有车票，可以开始安检...")
 ​
  # 安检时，需要检查刀的长度，判断是否超过 20 厘米
  # 如果超过 20 厘米，提示刀的长度，不允许上车
  if knife_length >= 20:
      print("不允许携带 %d 厘米长的刀上车" % knife_length)
  # 如果不超过 20 厘米，安检通过
  else:
      print("安检通过，祝您旅途愉快……")
 ​
 # 如果没有车票，不允许进门
 else:
  print("大哥，您要先买票啊")

2.3assert关键字

assert这个关键词我们称之为“断言”，当这个关键词后边的条件为 False 时，程序自动崩溃并抛出AssertionError的异常。

 assert (3 > 5)
 print("hello")

注意：在进行单元测试时，可以用来在程序中置入检查点，只有条件为 True 才能让程序正常工作。

循环语句

3.while循环

• 基本语法

 while 布尔表达式:
     代码块

注意：while代码块会一直执行下去，直到布尔表达式为False。且布尔表达式为非0数值时，则视为True，为0时，视为False。

• 案例演示

result = 0
i = 0

while i <= 100:
    if i % 2 == 0:
        result += i
    i += 1

print("0~100之间偶数求和结果 = %d" % result)

4.while-else循环

• 基本语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码
else:
    循环正常结束之后要执行的代码

• 案例演示

# 循环正常结束，else后执行
i = 1
while i <= 5:
    print("hello world")
    i += 1
else:
    print("你好 世界")
"""
输出结果：
hello world
hello world
hello world
hello world
hello world
你好 世界
"""

# 循环非正常结束，else后不执行，continue视为正常结束
i = 1
while i <= 5:
    if i == 3:
        break  # 跳出while循环
    print("hello world")
    i += 1
else:
    print("你好 世界")
"""
输出结果：
hello world
hello world
"""

5.for循环

for循环是迭代循环，在Python中相当于一个通用的序列迭代器，可以遍历任何有序序列，如str、list、tuple等，也可以遍历任何可迭代对象，如dict。

• 基本语法

for 迭代变量 in 可迭代对象:
    代码块

每次循环，迭代变量被设置为可迭代对象的当前元素，提供给代码块使用。

• 案例演示

  • 遍历字符串

  str1 = "hellokitty"
  for item in str1:
      print(item, end='\t')

  • 遍历列表

  name_list = ['Tom', 'Alice', 'Tony', 'Smith']
  # 1.直接遍历
  for name in name_list:
      print(name, end=' ')
  # 2.下标遍历
  for i in range(len(name_list)):
      print(name_list[i], end=' ')

  • 遍历字典

  alien_0 = {'color': 'green',
          'points': 5}
  # 遍历字典的key
  for key in alien_0.keys():
      print(key)
  
  # 遍历字典的value
  for value in alien_0.values():
      print(value)
      
  # 遍历字典键值对
  for item in alien_0.items():
      print(item)
      
  # 使用for循环搭配items方法分开遍历键值对
  for key, value in alien_0.items():
      print("Key: " + key)
      print("Value: " + str(value))

6.for-else循环

• 基本语法

for 迭代变量 in 可迭代对象:
    代码块
else:
    代码块

注意：for循环正常执行完的情况下，执行else输出，如果for循环中执行了跳出循环的语句，比如 break，将不执行else代码块的内容，与while - else语句一样。

• 案例演示

for num in range(10, 20):  # 迭代 10 到 20 之间的数字
    for i in range(2, num):  # 根据因子迭代
        if num % i == 0:  # 确定第一个因子
            j = num / i  # 计算第二个因子
            print('%d 等于 %d * %d' % (num, i, j))
            break  # 跳出当前循环
    else:  # 循环的 else 部分
        print(num, '是一个质数')

7.Python内置函数

7.1range函数

• 基本语法

range(start,end,step)  # 生成从start到end的数字，步长为step，供for循环使用,前闭后开

• 案例演示

for i in range(1, 10, 3):
    print(i)

7.2enumerate函数

用于将一个可遍历的数据对象（如列表、元组或字符串）组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标。

• 基本语法

enumerate(sequence, [start=0])  
"""
sequence -- 一个序列、迭代器或其他支持迭代对象。
start -- 下标起始位置。
返回 enumerate(枚举) 对象
"""

• 案例演示

name_list = ['Tom', 'Alice', 'Tony', 'Smith']
number_tuple = (1, 4, 5, 7, 8)
# 默认下标起始位置为0
print(list(enumerate(name_list)))  # [(0, 'Tom'), (1, 'Alice'), (2, 'Tony'), (3, 'Smith')]
# 默认下标起始位置为2
print(tuple(enumerate(number_tuple, start=2)))  # ((2, 1), (3, 4), (4, 5), (5, 7), (6, 8))

• enumerate函数和for循环结合使用

  • 基本语法

    用 enumerate(A) 不仅返回了 A 中的元素，还顺便给该元素一个索引值 (默认从 0 开始)。此外，用 enumerate(A, j) 还可以确定索引起始值为 j。

  for i, a in enumerate(A)
      do something with a 

  • 案例演示

  name_list = ['Tom', 'Alice', 'Tony', 'Smith']
  
  for i, name in enumerate(name_list, 1):
      print('number=' + str(i) + ' name=' + name)
  """
  输出结果：
  number=1 name=Tom
  number=2 name=Alice
  number=3 name=Tony
  number=4 name=Smith
  """

8.break语句

在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不 希望 循环继续执行，可以使用 break 退出循环

• 案例演示

i = 0

while i < 10:

    # break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码
    # i == 3
    if i == 3:
        break

    print(i)

    i += 1

print("over")  
"""
输出结果：
0
1
2
over
"""

9.continue语句

在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不 希望 执行循环代码，但是又不希望退出循环，可以使用 continue

• 案例演示

i = 0

while i < 10:

    # 当 i == 7 时，不希望执行需要重复执行的代码
    if i == 7:
        # 在使用 continue 之前，同样应该修改计数器
        # 否则会出现死循环
        i += 1

        continue

    # 重复执行的代码
    print(i)

    i += 1
"""
输出结果：
0
1
2
3
4
5
6
8
9
"""

10.推导式

10.1列表推导式

• 基本语法

[ expr for value in collection [if condition] ]

• 案例演示

list1 = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
print(list1)
# [0, 2, 4, 6, 8]

list2 = [(i, j) for i in range(1, 3) for j in range(3)]
print(list2)
# [(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]

list3 = [[i, j] for i in range(0, 3) for j in range(0, 3)]
print(list3)
# [[0, 0], [0, 1], [0, 2], [1, 0], [1, 1], [1, 2], [2, 0], [2, 1], [2, 2]]

list3[0][1] = 10  # 此处可看作是二维数组
print(list3)
# [[10, 0], [0, 1], [0, 2], [1, 0], [1, 1], [1, 2], [2, 0], [2, 1], [2, 2]]

a = [(i, j) for i in range(0, 3) if i < 1 for j in range(0, 3) if j > 1]
print(a)
# for i in range(0, 3):
#     if i < 1:
#         for j in range(0, 3):
#             if j > 1:
#                 print(i, j)

# [(0, 2)]

10.2元组推导式

• 基本语法

( expr for value in collection [if condition] )

• 案例演示

a = (x for x in range(10))
print(a)  # 返回一个generator对象    at 0x000001B0EEFC8390>
print(tuple(a))  # (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) 每访问一个元素，generator对象中删除一个对象
print(list(a))  # []

10.3字典推导式

• 基本语法

{ key_expr: value_expr for key, value in collection [if condition] }

• 案例演示

counts = {'BMP': 268, 'HP': 125,  'DELL': 201, 'Lenovo': 199, 'acer': 99}
# 需求：提取上述电脑数量大于等于200的字数据
count1 = {key: value for key, value in counts.items() if value >= 200}
print(count1)

10.4集合推导式

• 基本语法

{ expr for value in collection [if condition] }

• 案例演示

list1 = [1, 1, 2]
set1= {i ** 2 for i in list1}
print(set1)  #{1, 4},set不包含重复元素

11.综合例子

passwdList = ['123', '345', '890']  # 密码列表
valid = False  # 初始密码状态为False
count = 3      # 输入密码次数
while count > 0:
    password = input('enter password:')
    for item in passwdList:  # 用于遍历密码列表
        # 如果输入的密码在密码列表中，则更新密码状态为True，并且跳出for循环，结束此次遍历密码列表
        if password == item: 
            valid = True
            break
    # 此处用于判断倘若输入的密码不在密码列表中，则密码状态无法更新，仍会为False，请给出友好提示，并进行密码次数-1，结束当前while循环，继续下一次while循环输入密码 ，如果三次机会使用完毕，输入密码不在密码列表中，则会因为count不满足大于0跳出while循环       
    if not valid:
        print('invalid input')
        count -= 1
        continue
    # 当输入密码在密码列表中，密码状态更新为True，此时不应再继续执行while循环继续输入密码，使用break跳出while循环
    else:
        break

12.练习题

1. 编写一个Python程序来查找那些既可以被7整除又可以被5整除的数字，介于1500和2700之间。

   for num in range(1500, 2701):
       if (num % 7 == 0) and (num % 5 == 0):
           print(num, end=' ')

2. 龟兔赛跑题目描述：

   话说这个世界上有各种各样的兔子和乌龟，但是研究发现，所有的兔子和乌龟都有一个共同的特点——喜欢赛跑。于是世界上各个角落都不断在发生着乌龟和兔子的比赛，小华对此很感兴趣，于是决定研究不同兔子和乌龟的赛跑。他发现，兔子虽然跑比乌龟快，但它们有众所周知的毛病——骄傲且懒惰，于是在与乌龟的比中，一旦任一秒结束后兔子发现自己领先t米或以 上，它们就会停下来休息s秒。对于不同的兔子，t，s的数值是不同的，但是所有的乌龟却是一致——它们不到终点决不停止。

   然而有些比赛相当漫长，全程观看会耗费大量时间，而小华发现只要在每场比赛开始后记录下兔子和乌龟的数据——兔子的速度v1（表示每秒兔子能跑v1 米），乌龟的速度v2，以及兔子对应的t，s值，以及赛道的长度l——就能预测出比赛的结果。但是小华很懒，不想通过手工计算推测出比赛的结果，于是他找 到了你——清华大学计算机系的高才生——请求帮助，请你写一个程序，对于输入的一场比赛的数据v1，v2，t，s，l，预测该场比赛的结果。

   输入:

   输入只有一行，包含用空格隔开的五个正整数v1，v2，t，s，l，其中(v1,v2< =100;t< =300;s< =10;l< =10000且为v1,v2的公倍数)

   输出:

   输出包含两行，第一行输出比赛结果——一个大写字母“T”或“R”或“D”，分别表示乌龟获胜，兔子获胜，或者两者同时到达终点。

   第二行输出一个正整数，表示获胜者（或者双方同时）到达终点所耗费的时间（秒数）。

   样例输入：
   
   10 5 5 2 20
   
   样例输出
   
   D
   4

   """
   v1   兔子速度
   v2   乌龟速度
   s1   兔子路程
   s2   乌龟路程
   i    获胜者时间秒数
   """
   v1, v2, t, s, l = map(int, input().split())
   if v1 <= 100 and v2 <= 100 and t <= 300 and s <= 10 and l <= 10000 and l % v1 == 0 and l % v2 == 0:
       s1, s2, i = 0, 0, 0
       while s1 < l and s2 < l:
           s1, s2, i = v1+s1, v2+s2, i+1
           if s1 == l or s2 == l:
               break
           elif s1-s2 >= t:
               s2, i = s2 + v2 * s, i+s
               
       if s1 > s2:
           print('R')
       if s1 == s2:
           print('D')
       if s1 < s2:
           print('T')
       print(i)