六、Python第六课——Python中的for循环及数字列表

目录

一、Python中的for循环

1、for循环语句的声明。

2、for循环缩进常见问题 

 二、数字列表

1、函数range() 

2、使用range()函数创建数字列表 

3、使用一系列函数处理数字列表（统计） 

4、列表解析（生成列表的简洁方法）

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一、Python中的for循环

1、for循环语句的声明。

在列表中，我们经常遍历列表中的所有元素，并对每个元素执行相同的操作，那么这就可以使用for循环来实现。用如下代码介绍for循环的用法：

magicicans=["alice","david","carolina"]
for magicican in magicicans:      #让Python从magicians中取出一个名字，并存储在magician中
    print(magicican)              #打印magician中储存的名字

上述代码首先定义了一个magician的列表，里面有三个人的名字，然后才使用for循环进行了一个操作。

"for magician in magicians："这行代码的用法实际上是“for A in B：”。B是一个列表，A是一个用来存储列表元素的临时变量，而本行代码的意思是：让Python从列表B中按照先后顺序依次取出其中的元素，并赋值给A元素，进行接下来的操作（这个操作将会对列表中的每一个元素，都将执行）。其中的“A”可以任意取名，但是“B”一定要和所遍历的列表名称一致。

                          “for magician in magicians：”

Tip：编写循环时，用于存储列表元素的临时变量可指定任何名称。但是，选择描述单个列表元素的有意义的名称大有帮助。例如小猫列表、小狗列表和一般性列表，像如下编写for循环的第一行代码是不错的选择：有助于你明白for循环中将对每个元素执行的操作。使用单复数形式明存，有助于你判断代码处理的是单个列表元素还是整个列表。

for cat in cats:
for dog in dogs:
for item in list_of_items:

 在Python中不使用大括号来标明哪些操作要循环进行，取而代之的是相应代码的缩进，在for循环语句的后面，每一行缩进的代码都是循环的一部分。下图红框圈主的就是“缩进”。而在for循环后面的没有缩进的代码只执行一次，而不会重复执行！

2、for循环缩进常见问题 

python根据缩进来判断代码行与前一个代码行的关系，并且通过使用缩进让代码更易读，所以在开始编写代码时必须正确缩进代码！

A、忘记缩进：例如循环语句后的代码忘记缩进，在会提示“expected an indented”

B、忘记缩进额外的代码行：例如本来需要循环执行的代码有两行，但却只缩进了一行代码！这是一个逻辑错误，语法上是合法的，但是由于存在逻辑错误，运行代码之后得到的结果并不符合预期。

C、无循环时的不必要的缩进。例如没有循环语句，但是却缩进了某一行代码，Python会报错“unexpected indent” 。

D、有循环时不必要的缩进。这也是一个逻辑错误，如果不小心缩进了应在循环结束后执行的代码，这些代码将针对每个列表元素重复执行。

E、在for语句后忘记了冒号。这个冒号对于for循环来说至关重要：告诉Python解释器下一行缩进的代码是循环的第一行代码。

 二、数字列表

       之前学习过列表，里面存储的是字符串，而今天将要介绍的列表是“数字列表”。顾名思义，数字列表就是列表中存储数字！而且列表中非常适合存储数字集合！下面开始介绍一些关于数字列表的函数和操作。

1、函数range() 

       range单词的意思是“范围”，说到这，想必大家对这个函数的功能就不那么陌生了。range()函数的功能正如“range”的意思一样：能生成某个范围内的数字。如下示例代码：

for value in range(1,5):#上一节课提到的循环语句，value存储range函数生成的4个数字
    print(value)

       细心的同学发现，这两行代码中生成的数字应该是1-5的5个数字，为什么只有1-4的4个数字呢？ 

这个就是我们需要注意的地方了：因为此处和我们的传统认知不一致。range()函数的具体功能是让Python从你指定的第一个值开始，并在指定的第二个值后停止，自然不包含第二个数字了。如range（1，5）从1开始，到5之前就停止了，所以输出的是1，2，3，4！！！

2、使用range()函数创建数字列表 

       将刚才学的数字列表和range()函数结合起来，使用另一个list()函数将range()生成的数字直接转换成数字列表。示例代码：

numbers=list(range(1,6))#将rang()函数作为list()函数的参数，实现数字转为列表的功能
print(numbers)#打印生成的数字列表

     这是“数字”转“数字列表”的初体验，数字的间隔是“1”。当然可以通过指定range()函数的参数来确定间隔。示例代码如下所示：

numbers=list(range(1,10,2))#将rang()函数作为list()函数的参数，实现数字转为列表的功能
print(numbers)#打印生成的数字列表

 

       上述代码，即为从1到10，以2为间隔，最终的数字列表为“1，3，5，7，9” 

既然学到这里了，我们用一道题目来测试一下我们对range()函数、for循环以及乘方的掌握程度：

题目大意：创建一个数字列表，其中包含前10个整数（即1~10）的平方。 示例代码如下所示：

代码1：

#made by Jeffery
#date 2020.10.15
numbers=[]                   #声明一个列表
for number in range(1,11):   #用for循环指示number为1~10，循环10次
    number=number**2         #计算number为每个数字时的平方
    numbers.append(number)   #使用append函数将计算出来的值写入第3行代码创建的列表
print(numbers)               #将numbers列表的内容打印出来

 

 代码2：

#made by Jeffery
#date 2020.10.15
numbers=[]                      #声明一个列表
for number in range(1,11):      #用for循环指示number为1~10，循环10次
    numbers.append(number**2)   #使用append函数将计算出来的值写入第3行代码创建的列表
print(numbers)                  #将numbers列表的内容打印出来

这是我根据《Python编程·从入门到实践》写的两段代码，相互对照后发现二者实现的功能是一样的，但是代码行数、使用的变量有所不同。代码2明显精简于代码1。所以，有如下启示：使用临时变量有时会增强代码易读性，而在其他情况下，只会增长代码长度。so，先写出代码清晰、功能完善的代码，再精简代码！

3、使用一系列函数处理数字列表（统计） 

有了数字列表之后，我们需要从数字列表中获得更多信息，如数字列表中的最大数、最小数以及所有数字的和。 处理数字列表的函数极其容易识记，这里我们用一段代码解释说明一下，就不多做赘述。

#made by Jeffery
#date 2020.10.15
numbers=[]                                #声明一个列表
for number in range(1,11):                #用for循环指示number为1~10，循环10次
    numbers.append(number**2)             #使用append函数将计算出来的值写入第3行代码创建的列表
print("数字列表的内容为："+str(numbers))     #将numbers列表的内容打印出来
print("数字列表中的最小的数字为：")
print(min(numbers))                       #使用min()函数确定数字列表中的最小数
print("数字列表中的最大的数字为：")
print(max(numbers))                       #使用max()函数确定数字列表中的最大数
print("数字列表中的数字之和为：")
print(sum(numbers))                       #使用sum()函数计算数字列表中的所有数的和

 

4、列表解析（生成列表的简洁方法）

       标题“2、使用rang()函数创建数字列表”中介绍的生成数字列表的方法包含3-4行代码，有些许繁琐，而列表分析只需编写一行代码就可以实现列表的生成，这里介绍是为了让大家在阅读他人代码时能读懂。

       列表解析将for循环和创建新元素的代码合并成一行，并自动附加新元素。 代码示例如下图所示：

#made by Jeffery
#date 2020.10.15
numbers=[number**2 for number in range(1,11)]   #这行代码的易读性降低了很多，慢慢熟悉就好了
print(numbers)                           #将数字列表的内容打印出来

代码解读：要使用这样的语法，首先创建一个列表，在列表的方括号内定义一个表达式，用于生成将要存储到列表中的值，如“number**2”,，接下来一个for循环，用于给刚才定义的表达式提供值。上述提到的循环不同于普通循环的地方是：for语句结尾没有冒号“：”。