Datawhale~Python~Day02~条件、循环语句
条件语句
1. if 语句
if expression:
expr_true_suite
- if 语句的
expr_true_suite代码块只有当条件表达式expression结果为真时才执行，否则将继续执行紧跟在该代码块后面的语句。 - 单个 if 语句中的
expression条件表达式可以通过布尔操作符and，or和not实现多重条件判断。
【例子】
if 2 > 1 and not 2 > 3:
print('Correct Judgement!')
# Correct Judgement!
2. if - else 语句
if expression:
expr_true_suite
else:
expr_false_suite
- Python 提供与 if 搭配使用的 else，如果 if 语句的条件表达式结果布尔值为假，那么程序将执行 else 语句后的代码。
【例子】
temp = input("猜一猜小姐姐想的是哪个数字？")
guess = int(temp) # input 函数将接收的任何数据类型都默认为 str。
if guess == 666:
print("你太了解小姐姐的心思了！")
print("哼，猜对也没有奖励！")
else:
print("猜错了，小姐姐现在心里想的是666！")
print("游戏结束，不玩儿啦！")
if语句支持嵌套，即在一个if语句中嵌入另一个if语句，从而构成不同层次的选择结构。Python 使用缩进而不是大括号来标记代码块边界，因此要特别注意else的悬挂问题。
【例子】
hi = 6
if hi > 2:
if hi > 7:
print('好棒!好棒!')
else:
print('切~')
【例子】
temp = input("不妨猜一下小哥哥现在心里想的是那个数字：")
guess = int(temp)
if guess > 8:
print("大了，大了")
else:
if guess == 8:
print("你这么懂小哥哥的心思吗？")
print("哼，猜对也没有奖励！")
else:
print("小了，小了")
print("游戏结束，不玩儿啦！")
3. if - elif - else 语句
if expression1:
expr1_true_suite
elif expression2:
expr2_true_suite
.
.
elif expressionN:
exprN_true_suite
else:
expr_false_suite
- elif 语句即为 else if，用来检查多个表达式是否为真，并在为真时执行特定代码块中的代码。
【例子】
temp = input('请输入成绩:')
source = int(temp)
if 100 >= source >= 90:
print('A')
elif 90 > source >= 80:
print('B')
elif 80 > source >= 60:
print('C')
elif 60 > source >= 0:
print('D')
else:
print('输入错误！')
4. assert 关键词
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。
【例子】
my_list = ['lsgogroup']
my_list.pop(0)
assert len(my_list) > 0
# AssertionError
- 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。
【例子】
assert 3 > 7
# AssertionError
循环语句
1. while 循环
while语句最基本的形式包括一个位于顶部的布尔表达式，一个或多个属于while代码块的缩进语句。
while 布尔表达式:
代码块
while循环的代码块会一直循环执行，直到布尔表达式的值为布尔假。
如果布尔表达式不带有<、>、==、！=、in、not in等运算符，仅仅给出数值之类的条件，也是可以的。当while后写入一个非零整数时，视为真值，执行循环体；写入0时，视为假值，不执行循环体。也可以写入str、list或任何序列，长度非零则视为真值，执行循环体；否则视为假值，不执行循环体。
【例子】
count = 0
while count < 3:
temp = input("不妨猜一下小哥哥现在心里想的是那个数字：")
guess = int(temp)
if guess > 8:
print("大了，大了")
else:
if guess == 8:
print("你是小哥哥心里的蛔虫吗？")
print("哼，猜对也没有奖励！")
count = 3
else:
print("小了，小了")
count = count + 1
print("游戏结束，不玩儿啦！")
【例子】布尔表达式返回0，循环终止。
string = 'abcd'
while string:
print(string)
string = string[1:]
# abcd
# bcd
# cd
# d
2. while - else 循环
while 布尔表达式:
代码块
else:
代码块
当while循环正常执行完的情况下，执行else输出，如果while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。
【例子】
count = 0
while count < 5:
print("%d is less than 5" % count)
count = count + 1
else:
print("%d is not less than 5" % count)
# 0 is less than 5
# 1 is less than 5
# 2 is less than 5
# 3 is less than 5
# 4 is less than 5
# 5 is not less than 5
【例子】
count = 0
while count < 5:
print("%d is less than 5" % count)
count = 6
break
else:
print("%d is not less than 5" % count)
# 0 is less than 5
3. 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。
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。
【例子】
for i in 'ILoveLSGO':
print(i, end=' ') # 不换行输出
# I L o v e L S G O
【例子】
member = ['张三', '李四', '刘德华', '刘六', '周润发']
for each in member:
print(each)
# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发
for i in range(len(member)):
print(member[i])
# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发
【例子】
dic = {
'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key, value in dic.items():
print(key, value, sep=':', end=' ')
# a:1 b:2 c:3 d:4
【例子】
dic = {
'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for key in dic.keys():
print(key, end=' ')
# a b c d
【例子】
dic = {
'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
for value in dic.values():
print(value, end=' ')
# 1 2 3 4
4. for - else 循环
for 迭代变量 in 可迭代对象:
代码块
else:
代码块
当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。
【例子】
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')
# 10 等于 2 * 5
# 11 是一个质数
# 12 等于 2 * 6
# 13 是一个质数
# 14 等于 2 * 7
# 15 等于 3 * 5
# 16 等于 2 * 8
# 17 是一个质数
# 18 等于 2 * 9
# 19 是一个质数
5. range() 函数
range([start,] stop[, step=1])
- 这个BIF（Built-in functions）有三个参数，其中用中括号括起来的两个表示这两个参数是可选的。
step=1表示第三个参数的默认值是1。range这个BIF的作用是生成一个从start参数的值开始到stop参数的值结束的数字序列，该序列包含start的值但不包含stop的值。
【例子】
for i in range(2, 9): # 不包含9
print(i)
# 2
# 3
# 4
# 5
# 6
# 7
# 8
【例子】
for i in range(1, 10, 2):
print(i)
# 1
# 3
# 5
# 7
# 9
6. enumerate()函数
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
【例子】
seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
lst = list(enumerate(seasons))
print(lst)
# [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
lst = list(enumerate(seasons, start=1)) # 下标从 1 开始
print(lst)
# [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
enumerate()与 for 循环的结合使用
for i, a in enumerate(A)
do something with a
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。
【例子】
languages = ['Python', 'R', 'Matlab', 'C++']
for language in languages:
print('I love', language)
print('Done!')
'''
I love Python
I love R
I love Matlab
I love C++
Done!
'''
for i, language in enumerate(languages, 2):
print(i, 'I love', language)
print('Done!')
'''
2 I love Python
3 I love R
4 I love Matlab
5 I love C++
Done!
'''
7. break 语句
break语句可以跳出当前所在层的循环。
【例子】
import random
secret = random.randint(1, 10) #[1,10]之间的随机数
while True:
temp = input("不妨猜一下小哥哥现在心里想的是那个数字：")
guess = int(temp)
if guess > secret:
print("大了，大了")
else:
if guess == secret:
print("你这样懂小哥哥的心思啊？")
print("哼，猜对也没有奖励！")
break
else:
print("小了，小了")
print("游戏结束，不玩儿啦！")
8. continue 语句
continue终止本轮循环并开始下一轮循环。
【例子】
for i in range(10):
if i % 2 != 0:
print(i)
continue
i += 2
print(i)
# 2
# 1
# 4
# 3
# 6
# 5
# 8
# 7
# 10
# 9
9. pass 语句
pass 语句的意思是“不做任何事”，如果你在需要有语句的地方不写任何语句，那么解释器会提示出错，而 pass 语句就是用来解决这些问题的。
【例子】
def a_func():
# SyntaxError: unexpected EOF while parsing
【例子】
def a_func():
pass
pass是空语句，不做任何操作，只起到占位的作用，其作用是为了保持程序结构的完整性。尽管pass语句不做任何操作，但如果暂时不确定要在一个位置放上什么样的代码，可以先放置一个pass语句，让代码可以正常运行。
10. 推导式
列表推导式
[ expr for value in collection [if condition] ]
【例子】
x = [-4, -2, 0, 2, 4]
y = [a * 2 for a in x]
print(y)
# [-8, -4, 0, 4, 8]
【例子】
x = [i ** 2 for i in range(1, 10)]
print(x)
# [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
【例子】
x = [(i, i ** 2) for i in range(6)]
print(x)
# [(0, 0), (1, 1), (2, 4), (3, 9), (4, 16), (5, 25)]
【例子】推导式可以加判断语句
x = [i for i in range(100) if (i % 2) != 0 and (i % 3) == 0]
print(x)
# [3, 9, 15, 21, 27, 33, 39, 45, 51, 57, 63, 69, 75, 81, 87, 93, 99]
【例子】可以有两个for遍历两个变量
a = [(i, j) for i in range(0, 3) for j in range(0, 3)]
print(a)
# [(0, 0), (0, 1), (0, 2), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]
【例子】
x = [[i, j] for i in range(0, 3) for j in range(0, 3)]
print(x)
# [[0, 0], [0, 1], [0, 2], [1, 0], [1, 1], [1, 2], [2, 0], [2, 1], [2, 2]]
x[0][0] = 10
print(x)
# [[10, 0], [0, 1], [0, 2], [1, 0], [1, 1], [1, 2], [2, 0], [2, 1], [2, 2]]
【例子】
a = [(i, j) for i in range(0, 3) if i < 1 for j in range(0, 3) if j > 1]
print(a)
# [(0, 2)]
元组推导式
( expr for value in collection [if condition] )
【例子】
a = (x for x in range(10))
print(a)
# at 0x0000025BE511CC48>
print(tuple(a))
# (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
字典推导式
{
key_expr: value_expr for value in collection [if condition] }
【例子】
b = {
i: i % 2 == 0 for i in range(10) if i % 3 == 0}
print(b)
# {0: True, 3: False, 6: True, 9: False}
集合推导式
{ expr for value in collection [if condition] }
【例子】有去重的功能
c = {
i for i in [1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 4, 3, 2, 1]}
print(c)
# {1, 2, 3, 4, 5, 6}
其它
d = 'i for i in "I Love Lsgogroup"'
print(d)
# i for i in "I Love Lsgogroup"
e = (i for i in range(10))
print(e)
# at 0x0000007A0B8D01B0>
print(next(e)) # 0
print(next(e)) # 1
for each in e:
print(each, end=' ')
# 2 3 4 5 6 7 8 9
s = sum([i for i in range(101)])
print(s) # 5050
s = sum((i for i in range(101)))
print(s) # 5050
11. 综合例子
passwdList = ['123', '345', '890']
valid = False
count = 3
while count > 0:
password = input('enter password:')
for item in passwdList:
if password == item:
valid = True
break
if not valid:
print('invalid input')
count -= 1
continue
else:
break
参考文献：
- https://www.runoob.com/python3/python3-tutorial.html
- https://www.bilibili.com/video/av4050443
- https://mp.weixin.qq.com/s/DZ589xEbOQ2QLtiq8mP1qQ
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。
# your code here
def judge():
nums = range(1500, 2700)
for num in nums:
if num % 5 == 0 and num % 7 == 0:
print(num)
judge()
'''
1505 1540 1575 1610 1645 1680 1715 1750 1785 1820 1855 1890 1925 1960 1995 2030 2065 2100 2135 2170 2205 2240 2275 2310 2345 2380 2415 2450 2485 2520 2555 2590 2625 2660 2695
'''
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
def judge(v1, v2, t, s, l):
s1, s2, time = 0, 0, 1
while True:
if s1 < l and s2 < l:
s1 += v1
s2 += v2
if s1 >= l or s2 >= l:
time += 1
break
if s1 - s2 >= t: # 兔子比乌龟快t米
s2 += (v2 * s) # 兔子歇s秒，乌龟多跑s秒
time += s
else:
time += 1
else:
break
if s1 > s2:
print('R')
elif s1 < s2:
print('T')
else:
print('D')
print(time)
while True:
v1, v2, t, s, l = map(int, input().split())
judge(v1, v2, t, s, l)
# s1 s2无论谁改变。下面必须紧跟着就要判断是否超出
这道超简单的算法入门题，完全不涉及算法知识，单单是逻辑性的考察，把我绕晕了~~
思考：
- 本道题目，一开始考虑到乌龟速度较慢，而且不会停止，因此将总完成时间限制在乌龟完成总路程的时间内即可。
current_time < math.ceil(l / v2)，然而随后证明了，这条限制条件无用，然后改为了while True。 - 在循环中添加满足题目要求的判断条件即可。
- 需要考虑的情况有三种，兔子赢，乌龟赢，一起赢。体现在二者在同一时间走过的路程的大小。
- 其中，比较绕的就是时间的控制。在兔子领先乌龟
s秒的时候，兔子的路程s1是不会变的，乌龟仍然在以v2的速度前进s秒，因此在此之后需要判断一下，乌龟是否已经达到终点，如果到达或超过，那么就要终止循环，时间也要相应加一。 - 如果在兔子休息的时候，乌龟仍没有超过兔子，那么他俩的路程继续加一秒的距离，然后要继续判断是否有人已经到达。
Datawhale
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