[Python从零到壹] 二.语法基础之条件语句、循环语句和函数

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Python系列整体框架包括基础语法10篇、网络爬虫30篇、可视化分析10篇、机器学习20篇、大数据分析20篇、图像识别30篇、人工智能40篇、Python安全20篇、其他技巧10篇。您的关注、点赞和转发就是对秀璋最大的支持，知识无价人有情，希望我们都能在人生路上开心快乐、共同成长。

本文参考了作者CSDN的文章，链接如下：

• https://blog.csdn.net/Eastmount
• https://github.com/eastmountyxz/Python-zero2one

同时，作者新开的“娜璋AI安全之家”将专注于Python和安全技术，主要分享Web渗透、系统安全、人工智能、大数据分析、图像识别、恶意代码检测、CVE复现、威胁情报分析等文章。虽然作者是一名技术小白，但会保证每一篇文章都会很用心地撰写，希望这些基础性文章对你有所帮助，在Python和安全路上与大家一起进步。

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一.条件语句

在讲诉条件语句之前，需要先补充语句块的知识。语句块并非一种语句，它是在条件为真时执行一次或执行多次的一组语句，在代码前放置空格缩进即可创建语句块。它类似于C、C++、Java等语言的大括号（{ }）来表示一个语句块的开始和结束。

在Python中使用冒号（:）来标识语句块的开始，块中每一条语句都有缩进并且缩进量相同，当回退到上一层缩进量时，就表示当前语句块已经结束。 下面开始详细讲解条件语句。

1.单分支

单分支语法如下：

if <condition>:
	<statement>
	<statement>

< condition > 是条件表达式，基本格式为< expr >< relop >< expr >；< statement >是语句主体。判断条件如果为真（True）就执行语句，如果为假（False）就跳过语句，执行下一条语句。条件判断通常有布尔表达式（True、False）、关系表达式（>、<、>=、<=、= =、!=）和逻辑运算表达式（and、or、not，其优先级从高到低是not、and、or）等。

注意：在Python2.x版本中，条件表达式是不强制要求用括号括起来的，但条件表达式后面一定要添加英文冒号字符。

a = 10
if a==10:
    print('变量a等于10')
    print(a)

输出结果如下：

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2.二分支

二分支语法如下：

if <condition>:
	<statement>
	<statement>
else:
	<statement>
	<statement>

执行过程如下图所示：

如果条件语句< condition >为真，if后面的语句就被执行，如果为假，则执行else下面的语句块。条件语句的格式为：< expr >< relop >< expr >，其中< expr >为表达式、为关系操作符。例如：a >= 10、b != 5等。

a = 10
if a >= 5:
    print('变量a大于等于5')
    print(a)
else:
    print('变量a小于5')
    print(a)

输出结果如下，由于变量a为10，大于5执行if中的语句。

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3.多分支

if多分支由if-elif-else组成，其中elif相当于else if，同时它可以使用多个if的嵌套。具体语法如下所示：

if <condition1>:
	<case1 statements>
elif<condition2>:
	<case2 statements>
elif<condition3>:
	<case3 statements>
...
else:
	<default statements>

该语句是顺序评估每个条件，如果当前条件分支为True，则执行对应分支下的语句块，如果没有任何条件成立，则执行else中的语句块，其中else是可以省略的。代码如下：

num = input("please input:")
num = int(num)
print(num)
if num >= 90:
    print('A Class')
elif num >= 80:
    print('B Class')
elif num >= 70:
    print('C Class')
elif num >=60:
    print('D Class')
else:
    print('No Pass')

输出值为76，则在80到70之间，成绩为C等级，输出结果如下图所示。

注意：由于Python不支持switch语句，所以多个条件判断，只能用elif来实现，如果判断需要多个条件需同时判断时，可以：

• 使用or （或），表示两个条件有一个成立时判断条件成功
• 使用and （与），表示只有两个条件同时成立的情况下，判断条件才成功

# 判断值是否在小于0或大于10
num = 10
if num < 0 or num > 10:    
    print('hello')
else:
    print('undefine')
# 输出结果: undefine


# 判断值是否在0~5或者10~15之间
num = 8
if (num >= 0 and num <= 5) or (num >= 10 and num <= 15):    
    print('hello')
else:
    print('undefine')

输出结果如下图所示：

当if有多个条件时可使用括号来区分判断的先后顺序，括号中的判断优先执行，此外and和or的优先级低于>（大于）、<（小于）等判断符号，即大于和小于在没有括号的情况下会比与或要优先判断。

同时，你也可以在同一行的位置上使用if条件判断语句，如下实例。但不见大家使用类似的语法，在我们编写项目或实战中，很可能你的代码会供别人学习，有时你只负责其中一部分，良好的代码格式及注释是非常必要的。

var = 520
if (var ==520): print("感谢您关注娜璋AI安全之家")

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二.循环语句

Python循环语句主要分为while循环和for循环，它允许我们执行一个语句或语句组多次。

1.while循环

while循环语句的基本格式如下：

while <condition>:
	<statement>
else:
	<statement>

执行流程如下图所示：

条件表达式< condition >如果为真时，则循环体重复执行，直到条件判断为假，循环体终止，如果第一次判断条件就为假，则直接跳出循环执行else语句，注意else语句可以省略，同时冒号（:）开始进入循环体，缩进区分语句块。条件语句condition包括布尔表达式（True、False）、关系表达式（>、<、>=、<=、= =、!=）和逻辑运算表达式（and、or、not）等。

案例1：1+2+…+100

i = 1  
s = 0  
while i <= 100:  
    s = s+i  
    i = i+1  
else:  
    print('over')
print('sum = ', s)

这段代码是作者写博客或授课时，讲述循环语句最常用的例子，求1+2+3+…+100的结果，答案是5050。该段代码反复执行“i<=100”判断，当i加到101时，判断i>100为假则结束循环执行else语句。

案例2：循环打开网站
再举一个实例，通过定义一个while循环，调用webbrowser库的open_new_tab()函数循环打开百度首页网址，下面代码反复打开了百度首页5次。完整代码如下：

import webbrowser as web  
import time  
import os

i=0  
while i<5:  
    web.open_new_tab('http://www.baidu.com')  
    i=i+1  
    time.sleep(0.8)  
else:  
    os.system('taskkill /F /IM iexplore.exe')  
print('close IE')

代码是调用webbrowser库中open_new_tab()函数打开窗口（百度链接）5次。

最后循环结束执行os.system()操作系统函数，调用taskkill命令结束IE浏览器进程（Iexplore.exe），其他浏览器程序修改为chrome.exe、qq.exe或firefox.exe即可。其中参数“/F”表示强行终止程序，“/IM”表示图像，如下图所示。

注意：上述代码实现了循环打开某个网站，可以应用于刷取网页浏览量或Web开发测试等功能。比如新浪博客等部分网页打开一次浏览器会计算一次浏览次数，通过上面这段代码可以循环增加阅读量，部分网站又是通过浏览量进行排序的，不妨试试看。作者引入该代码仅为读者了解循环，也为后面的爬虫知识埋下伏笔。

案例3：奇数和偶数计算
最后补充一个奇数和偶数计算的案例，其基本流程如下图所示：

代码如下：

numbers = [12, 37, 5, 42, 8, 3]
even = []
odd = []
while len(numbers) > 0:
    number = numbers.pop()
    if(number % 2 == 0):      #偶数判断
        even.append(number)
    else:
        odd.append(number)
#输出结果
print(even)
print(odd)

输出结果如下：

[8, 42, 12]
[3, 5, 37]

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2.for循环

for循环语句的基本格式如下：

for <var> in <sequence>:
	<statement>
	<statement>

流程图如下：

自定义循环变量var遍历sequence序列中的每一个值，每个值执行一次循环的语句块。sequences表示序列，常见类型有list(列表)、tuple(元组)、strings(字符串)和files(文件)。下面的代码是计算1到100的求和，输出三角形星号的示例。

#元组循环
tup = (1,2,3,4,5)  
for n in tup:  
    print(n)  
else:  
    print('End for\n')
    
#计算1+2+...+100
s = 0
for i in range(101):
    s = s + i
print('sum =', s)

#输出三角形星号
for i in range(10):
    print("*"*i)

输出结果如下图所示，循环遍历元组tup变量中的值，依次获取并输出；然后计算1累加到100，range(101)表示依次获取101范围内的100个数字，其累加结果为5050；最后输出星号三角形，print “ * ” * i 代码中，第一个星号表示输出星号字符串，第二个星号是乘法，表示输出5个星号，终输出三角形。打印图形是编程基础，使用Python实现要比C语言容易很多，但原理逻辑是一样的。

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3.Break、Continue和Pass语句

Break和Continue是两个常用的跳出循环语句。

• Break语句
  跳出最内层while、for循环，在语句块执行过程中终止循环，并且跳出整个循环。

s = 0
num = 0
while num<20:
    num += 1
    s += num
    if s > 100:
        break
print("The sum is", s)
# The sum is 105

当求和变量s大于100的时候，进入if判断，执行break跳出循环，最后输出105。

• Continue语句
  在语句块执行过程中终止当前循环，跳出该次循环，执行下一次循环。

for num in range(10):
    if num % 2 == 0:
        print("even number:", num)
        continue
    print("number:",num)

输出结果如下，当为偶数的时候continue跳出当前循环，for循环中只输出偶数。

>>> 
even number: 0
number: 1
even number: 2
number: 3
even number: 4
number: 5
even number: 6
number: 7
even number: 8
number: 9
>>> 

• pass语句
  pass语句是空语句，为了保持程序结构的完整性所使用的。

# 输出 Python 的每个字母
for letter in 'Python':
   if letter == 'h':
      pass
      print('这是 pass 块')
   print('当前字母 :', letter)
print("Good bye!")

输出结果如下图所示：

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4.嵌套循环

while基本语法如下：

while expression:
   while expression:
      statement(s)
   statement(s)

for基本语法如下：

for iterating_var in sequence:
   for iterating_var in sequence:
      statements(s)
   statements(s)

下面以最简单的冒泡排序算法来补充循环嵌套知识。冒泡排序是最常见到的排序算法，也是很基础的一种排序算法。它的实现思想是：

• 相邻的两个元素进行比较，然后把较大的元素放到后面（正向排序），在一轮比较完后最大的元素就放在了最后一个位置，像鱼儿在水中吐的气泡在上升的过程中不断变大。

def bubble_sort(list):
    count = len(list)
    for i in range(count):
        for j in range(i + 1, count):
            if list[i] > list[j]:
                list[i], list[j] = list[j], list[i]
    return list

#排序算法
list = [3, 91, 23, 14, 56, 9]
print("排序前:", list)
res = bubble_sort(list)
print("排序后:", res)

输出结果如下：

你可能会疑惑bubble_sort()是什么？其实它是一个自定义函数，下面我们马上讲解。

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三.函数

当读者需要完成特定功能的语句块时，需要通过调用函数来完成对应的功能。函数分为无参数函数和有参数函数，当函数提供不同的参数时，可以实现对不同数据的处理。下面从自定义函数、系统自带函数、第三方库函数三个方面进行讲解。

1.自定义函数

(1) 定义方法
为了简化编程，提高代码的复用性，可以自定义函数，函数定义如下：

def funtion_name([para1,para2...paraN]):
	statement1
    statement2
      ....
    [return value1,value2...valueN]

其中：

• 定义函数需要使用def关键词
• function_name表示函数名，后面的冒号（:）不要忘记，并且缩进
• [para1,para2…paraN]表示参数，可以省略，也可以多个参数
• [return value1,value2…valueN]表示返回值，可以无返回值，也可以多个返回值
• 需要注意的是自定义函数有返回值，主调函数就需要接受返回的结果

函数调用时，形参被赋予真实的参数，然后执行函数体，并在函数结束调用时返回结果。Return语句表示退出函数并返回到函数被调用的地方，返回值传递给调用程序。

首先来看一个无返回值的求和函数fun1()，代码如下：

#函数定义
def fun1(a,b):
    print(a,b)
    c = a + b
    print('sum =',c)

#函数调用
fun1(3,4)
# 3 4
# sum = 7

再来看一个包含多个参数返回的计算器函数fun2()，代码如下，return返回五个结果。

#函数定义
def fun2(a,b):  
    print(a,b)
    X = a + b  
    Y = a - b  
    Z = a * b  
    M = a / b  
    N = a ** b  
    return X,Y,Z,M,N

#函数调用
a,b,c,d,e = fun2(4,3)  
print('the result are ',a,b,c,d,e)
re = fun2(2,10)  
print(re)

输出结果如下，依次返回加法、减法、乘法、除法、幂运算结果。

>>> 
4 3
the result are  7 1 12 1.3333333333333333 64
2 10
(12, -8, 20, 0.2, 1024)
>>> 

(2) 自定义函数参数含预定义
预设值是在自定义函数基础上，对某些参数赋予预定义值。例如：

def fun3(a,b,c=10):
    print(a,b,c)
    n = a + b + c
    return n
  
print('result1 =',fun3(2,3))
print('result2 =',fun3(2,3,5))

第一次调用a为2，b为3，c为预定义值10，求和输出15；第二次调用修改了预定义值c，赋值为5，求和即为2+3+5=10。

注意：预定义值得参数不能先于无预定义值参数；同时，函数调用时，建议采用一对一赋值，也可以在函数调用中给出具体形参进行赋值，但需要注意的是在函数调用过程中（使用函数时），有预定义值的参数不能先于无预定义值参数被赋值。

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2.常见内部库函数

Python系统内部提供了一些库函数供大家使用，这里主要介绍最常见的四个库函数，即str字符串库函数、math数据库函数、os操作系统库函数、socket网络套接字库函数。Python常见内部库函数如下：

下面代码是这四个常见内部库函数的具体用法，代码如下：

# -*- coding:utf-8 -*-
#字符串库函数
str1 = "hello world"
print('计算字符串长度:', len(str1))
str2 = str1.title()
print('首字母大写标题转换:', str2)
str3 = '12ab34ab56ab78ab'
print('字符串替换:', str3.replace('ab',' '))

#数学库函数
import math
print(math.pi)
num1 = math.cos(math.pi/3)
print('余弦定律:', num1)
num2 = pow(2,10)
print('幂次运算:', num2)
num3 = math.log10(1000)
print('求以10为底的对数:', num3)

#操作系统库函数
import os
print('输出当前使用平台:', os.name)
path = os.getcwd()
print('获取当前工作目录', path)
os.system('taskkill /F /IM iexplore.exe') #关闭浏览器进程

#网络套接字库函数
import socket
ip = socket.gethostbyname('www.baidu.com')
print('获取百度ip地址', ip)

输出结果如下图所示。

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3.第三方库函数

Python作为一门开源语言，它支持各种第三方提供的开源库供我们使用。其使用第三方函数库时的具体格式为：

• module_name.method(parametes)

表示“第三方函数名.方法(参数)”。例如httplib\httplib2库是针对HTTP和HTTPS的客户端协议，使用httplib2库函数之前，如果没有安装httplib2库会报错“ImportError: No module named httplib2”，如图2.18所示。

在Linux环境中，输入命令“easy_install httplib2”可以实现自动安装扩展包，Windows环境下需要安装pip或easy_install工具，再调用命令执行安装。在后续文章会讲解pip安装工具及用法，后面章节也会介绍各种第三方库函数实现数据爬取和分析操作。

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四.总结

无论如何，作者都希望这篇文章能给您普及一些Python知识，更希望您能跟着我一起写代码，一起进步。如果文章能给您的研究或项目提供一些微不足道的思路和帮助，就更欣慰了。作者最大的期望就是文章中的一些故事、话语、代码或案例对您有所帮助，致那些努力奋斗的人。

最后，真诚地感谢您关注“娜璋之家”公众号，感谢CSDN这么多年的陪伴，会一直坚持分享，希望我的文章能陪伴你成长，也希望在技术路上不断前行。文章如果对你有帮助、有感悟，就是对我最好的回报，且看且珍惜！2020年8月18日建立的公众号，再次感谢您的关注，也请帮忙宣传下“娜璋之家”，哈哈~初来乍到，还请多多指教。

遗憾，让我们懂得完美。
逝去，让我们不断前行。
她夜色中的身姿是那么的美。

(By:娜璋之家 Eastmount 2020-09-09 夜于武汉 https://blog.csdn.net/Eastmount )

参考文献如下：
[1] 作者书籍《Python网络数据爬取及分析从入门到精通》
[2] 作者博客：https://blog.csdn.net/Eastmount
[3] https://www.runoob.com/python/python-if-statement.html