DataWhale_python训练营task2

二. Task02：条件循环结构(1天)

理论部分

• 掌握基本的条件，循环语句的使用。
• 掌握assert断言break,continue，pass，等语句的使用。
• 熟悉推导式的用法。

练习部分

• 课后思考题
• 龟兔赛跑游戏

1.条件结构

两种情况/分支

if expression:
 代码1
else
 代码2

满足expression，即expression不为0，容器为空或值为True，则执行代码块1，否则执行代码块2
多种情况/分支

if expression1:
 代码块1
elif expression2:
 代码块2
 .
 .
elif expressionN:
 代码块N
else:
 代码块N+1

assert语句
assert expression断言，假设的意思。expression为True则继续运行程序，为False就抛出AssertionError异常。

2.循环结构

while 循环

while 布尔表达式:
 代码块

满足表达式，则会一直循环，直到不符合表达式跳出循环。
for 循环

for 迭代变量 in 可迭代对象:
 代码块

可迭代对象：有序序列数据（str、list、tuple、dict、iter迭代器）。
其中dict迭代较为特殊。

for key in dict.key():            # keys()取出键
for value in dict.values():       # values()取出值
for key, value in dict.items():   # items()返回键值对

while - else 循环和for - else 循环

while 布尔表达式:
 代码块
else:
 代码块
------------------------
for 迭代变量 in 可迭代对象:
 代码块
else:
 代码块

正常执行完循环，执行else。
若是由于break语句跳出循环，则不执行else。
range() 函数

range([start,] stop[, step=1])

生成一个range可迭代对象，即一个有序序列，从start到step，采样间隔为step。start默认为0，step默认为1，序列包含start但不包含stop。
enumerate()函数

enumerate(sequence, [start=0])

sequence为可迭代对象，start为开始的下标，返回一个可迭代的元组结构(index, sequence[index])。

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

break语句、continue语句和pass语句
break可以跳出本层循环。
continue 终止本轮循环并开始下一轮循环。
pass不执行任何语句，用来占位置。
推导式

# 列表推导式
[ expr for value in collection [if condition] ]
# 元组推导式
( expr for value in collection [if condition] )
# 字典推导式
{ key_expr: value_expr for value in collection [if condition] }
# 集合推导式
{ expr for value in collection [if condition] }        

当collection中的value满足condition时，利用value值计算容器中的一个元素expression。
注意：()元组推导式与其它有所不同，返回一个生成器，需要通过next()进行迭代。

languages = ['Python', 'R', 'Matlab', 'C++']
e = ((index,l) for index, l in enumerate(languages) )
print(e)
print(next(e))
print(next(e))
print(next(e))
#  at 0x000002C10749B1B0>
# (0, 'Python')
# (1, 'R')
# (2, 'Matlab')

练习题

1、编写一个Python程序来查找那些可以被7除余5的整数的数字，介于1500和2700之间。

def search(start, stop, shop, rest):
    nums = []
    for num in range(start, stop+1):
        if num % shop == rest :
            nums.append(num)
    return nums
nums = search(1500, 2700, 7, 5)
print(nums)

2、龟兔赛跑游戏
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，于是在与乌龟的比赛中，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
极限逼近思想解法（不完美，当dt越小，结果越准确）

def predict(v1, v2, t, s, l):
    l1 = 0
    l2 = 0
    count = 0
    dt = 0.0000001
    while(l1 < l and l2 < l):
        if l1 <= l2 + t:
            l1 += v1 * dt
            l2 += v2 * dt
            count += dt
        else:
            l2 = l2 + v2 * s
            count += s
    if l1 >= l and l2 >=l:
        print('D')
    elif l1 >= l and l2 <l:
        print('R')
    else:
        print('T')
    print(count)
     
# v1, v2, t, s, l = 10, 5, 5, 2, 20
v1, v2, t, s, l =map(int,input('输入v1, v2, t, s, l空格隔开:').split())
predict(v1, v2, t, s, l)

正常解法（需要数据比较真好，能够整除）

def predict(v1, v2, t, s, l):
    l1 = 0
    l2 = 0
    count = 0
    while(l1 < l and l2 < l):
        l1 += v1 
        l2 += v2 
        count += 1
        # 到达终点跳出循环
        if l1 >= l or l2 >= l:
            break
        # 当兔子超过乌龟t米，休息s秒
        elif l1 >= l2 + t:
            l2  += v2 * s
            count += s
    if l1 >= l and l2 >=l:
        print('D')
    elif l1 >= l and l2 <l:
        print('R')
    else:
        print('T')
    print(count)
     
v1, v2, t, s, l = 10, 5, 5, 2, 20
#v1, v2, t, s, l =map(int,input('输入v1, v2, t, s, l空格隔开:').split())
predict(v1, v2, t, s, l)