1102、判断语句、while循环、for循环

一、判断语句

1、判断的定义

• 如果 条件满足，才能做某件事情，
• 如果 条件不满足，就做另外一件事情，或者什么也不做

判断语句 又被称为 “分支语句”，正是因为有了判断，才让程序有了很多的分支

2、if 语句语法结构

• 标准if条件语句的语法
  图例
  只要表达式数字为 非零值 即为 True

空字符串、空列表的值均为 False

# 代码1：
if 3 > 0:
    print('yes')
print('ok')


# 代码2：为0的数字都为False，True才执行；
if -0.0:
    print('为0的数字都为False')
else:
    print('值为0')


# 代码3：空格是空字符串，为True，会打印； 
if ' ':
    print('空格也是一个字符，为True')    


# 代码4：[False]为列表，列表中元素是False，因为列表存在，为真会打印；
if [False]: 
    print('非空列表，为真True')


# 代码5：None为假，取反为真； 
if not None:
    print('None为假，取反为真')

练习 1：判断合法用户

需求

1. 创建 login2.py 文件
2. 提示用户输入用户名和密码
3. 获得到相关信息后，将其保存在变量中
4. 如果用户输的用户名为 bob，密码为 123456，则输出 Login successful，否则输出 Login incorrect

# 定义两个变量 username 和 password，分别从键盘获取用户名和密码
username = input('请输入用户名:')
password = input('请输入密码:')


# 在python中等于号用 == 表示；input()函数获取的值都是字符类型，密码要用引号引起来
if username == 'bob' and password == '123456':
    print('Login successful')
else:
    print('Login inorrect')
print(" Login end ")

3、if 扩展语句

（1）语法结构：

if 条件1:
	结果1
elif 条件2:
	结果2
else：
	结果3

练习 2：编写判断成绩的程序

需求：

1. 如果成绩大于60分，输出“及格”

2. 如果成绩大于70分，输出“良”

3. 如果成绩大于80分，输出“好”

4. 如果成绩大于90分，输出“优秀”

5. 否则输出“你要努力了”

编写判断成绩的程序

score = int(input('分数：'))  #将字符串数据转换成整数（强制类型转换）
#程序的执行，是从上往下执行的；
#先判断大的数值，不满足再继续往下判断，可以简化程序代码
if score < 0 or score > 100:
    print("error")
elif score >=90:
    print("优秀")
elif score >=80:
    print("好")
elif score >=70:
    print("良")
elif score >=60:
    print("及格")
else:
    print("你要努力了")

练习 3：编写石头剪刀布小游戏

需求：

1. 计算机随机出拳
2. 玩家自己决定如何出拳
3. 代码尽量简化

方法一：编写剪刀石头布小游戏

import random   # 导入随机数的模块 random
all_choices = ['石头','剪刀','布']   # 定义列表all_choices，存储出拳的每个选择

# random模块的choice方法，可以从变量中随机选出一个元素，随机出来的元素为电脑的出拳
computer = random.choice(all_choices)

# 使用input()函数，获取用户的出拳选择
player = input('请出拳(石头/剪刀/布):')

# 使用函数print()打印出电脑和玩家的出拳选择
print("Your choice:" + player + ", Computer's choice: " + computer)

# 当玩家出拳为【石头】时，电脑的每一种出拳选择都要和【石头】进行比较，打印结果
if player == '石头':
    if computer == '石头':
        print('平局')
    elif computer == '剪刀':
        print('You WIN!!!')
    else:
        print('You LOSE!!!')
# 当玩家出拳为【剪刀】时，电脑的每一种出拳选择都要和【剪刀】进行比较，打印结果
elif player == '剪刀':
    if computer == '石头':
        print('You LOSE!!!')
    elif computer == '剪刀':
        print('平局')
    else:
        print('You WIN!!!')
# 当玩家出拳为【布】时，电脑的每一种出拳选择都要和【布】进行比较，打印结果
else:
    if computer == '石头':
        print('You WIN!!!')
    elif computer == '剪刀':
        print('You LOSE!!!')
    else:
        print('平局')

方法二：

# 导入随机数的模块 random
import random

# 定义列表all_choices，存储出拳的每个选择
all_choices = ['石头','剪刀','布']

# 定义列表win_list, 将玩家赢电脑的选择，提前保存起来
# 每个子列表中，玩家为第一个元素，电脑为第二个元素
win_list = [['石头','剪刀'],['剪刀','布'],['布','石头']]

# random模块的choice方法，可以从变量中随机选出一个元素
# 随机出来的元素为电脑的出拳
computer = random.choice(all_choices)

# 使用input()函数，获取用户的出拳选择
player = input('请出拳(石头/剪刀/布):')

# 使用函数print()打印出电脑和玩家的出拳选择
print("Your choice:" + player + ", Computer's choice: " + computer)

# 如果玩家和电脑的出拳相同，则平局
if player == computer:
    print('平局')
# 如果[玩家,电脑]的列表，在win_list中，则可判断玩家赢，因为在win_list中定义了玩家赢得各种可能性   
elif [player,computer] in win_list:
    print('You WIN!!!')
# 玩家不是赢，那么就是输了，玩家所有赢得可能性已经在win_list定义了    
else:
    print('You LOSE!!!')

#我自己的想法：
import random
all_choices= ['石头','剪刀','布']
computer = random.choice(all_choices)
print("computer:", computer)
player = input('请出拳(石头/剪刀/布):')
print("Your choice:" + player + "Computer's choice:" + computer)

if player == computer:
    print("平局")
elif ( player=='石头' and computer=='剪刀') or( player=='剪刀' and computer=='布')  or (player=='布' and computer=='石头'):
    print("player win~~")
else:
    print("computer win~~")

二、while 循环详解

在程序开发中，一共有三种流程方式：

• 顺序 —— 从上向下，顺序执行代码
• 分支 —— 根据条件判断，决定执行代码的 分支
• 循环 —— 让 特定代码 重复 执行

1、循环概述

1. 一组被重复执行的语句称之为 循环体，能否继续重复，决定循环的终止条件
2. Python 中的循环中 while 循环和 for 循环
3. 循环 次数未知 的情况下，建议采用 while 循环
4. 循环 次数可以预知 的情况下，建议采用 for 循环

何时使用

• 减少重复性代码，提高代码效率

• 循环的作用就是让 指定的代码 重复的执行
• while 循环最常用的应用场景就是 让执行的代码 按照 指定的次数 重复 执行

格式：

while 条件:
	循环体

注意：

• while 语句以及缩进部分是一个 完整的代码块

案例：打印 5 遍 Hello World

需求

• 打印 5 遍 Hello World

# 1. 定义重复次数计数器
i = 1
# 2. 使用 while 判断条件
while i <= 5:
    # 要重复执行的代码
    print("Hello Python")
    # 处理计数器 i
    i = i + 1
print("循环结束后的 i =", i)

注意：循环结束后，之前定义的计数器条件的数值是依旧存在的

案例：使用 while 循环计算1~100的和

# 0. 定义最终结果的变量
sum100 = 0
# 1. 定义一个整数的变量记录循环的次数
i = 1
# 2. 开始循环，当 i 小于等于100时，循环执行while中的程序
while i <= 100:
    # 每一次循环，都让 sum100 这个变量和 i 这个计数器相加
    sum100 += i
    # 处理计数器，控制循环次数
    i += 1
print("0~100之间的数字求和结果 =", sum100)

练习 1：完善石头剪刀布的游戏

需求：

1. 实现循环结构，要求游戏三局两胜

【优化】实现循环结构，要求游戏三局两胜

import random
all_choices = ['石头','剪刀','布']
win_list = [['石头','剪刀'],['剪刀','布'],['布','石头']]

pwin = 0     #记录人胜利的次数 
cwin = 0     #记录计算机胜利的次数

while pwin < 2 and cwin < 2:
    computer = random.choice(all_choices)
    # 使用input()函数，获取用户的出拳选择
    player = input('请出拳(石头/剪刀/布):')
    # 使用函数print()打印出电脑和玩家的出拳选择
    print("Your choice:" + player + ", Computer's choice: " + computer)

    # 如果玩家和电脑的出拳相同，则平局
    if player == computer:
        print('平局')
    # 如果[玩家,电脑]的列表，在win_list中，则可判断玩家赢，因为在win_list中定义了玩家赢得各种可能性 
    elif [player,computer] in win_list:
        pwin += 1
        print('You WIN!!!')
    # 玩家不是赢，那么就是输了，玩家所有赢得可能性已经在win_list定义了    
    else:
        cwin += 1
        print('You LOSE!!!')

2、break、continue 和 else

break 和 continue 是专门在循环中使用的关键字

• break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码
• continue 某一条件满足时，跳过当前循环，不执行 continue 后续重复的代码

break 和 continue 只针对 当前所在循环 有效

（1）break

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

sum100 = 0
counter = 1
while counter <= 100:
    if counter  == 2:
        break
    sum100 += counter
    counter += 1
print("退出循环")
print(sum100)

break 只针对当前所在循环有效

图例

（2）continue

• 当遇到 continue 语句时，程序会 跳过当前循环，并忽略剩余的语句，然后 回到循环的顶端
• 如果仍然满足循环条件，循环体内语句继续执行，否则退出循环

sum100 = 0
counter = 1
while counter <= 100:
    if counter  == 2:
        counter += 1
        continue
        print("continue下的语句不会执行")
    sum100 += counter
    counter += 1
print("循环")
print(sum100)

图例

（3）else

• python 中的 while 语句也支持 else 子句

• else 子句只在循环完成后执行

• break 语句也会跳过 else 块

# 1.正常退出
i = 1
while i <= 10:
    print("i:", i)
    i += 1
else:        #循环完成，else正常执行
    print("else ok")


# 2.非正常退出
i = 1
while i <= 10:
    if i == 5:
        print("非正常退出（break）不会执行else的逻辑")
        break
    print("i:", i)
    i += 1
else:        #不执行
    print("else ok")

练习 5：猜数字程序

需求

1. 系统随机生成 100 以内的数字

2. 要求用户猜生成的数字是多少

3. 最多猜 5 次，猜对结束程序

4. 如果5次全部猜错，则输出正确结果

import random  # 调用随机数模块random
number = random.randint(1,100)  # 从1~100范围内，取出一个随机数
counter = 0  # 计数变量
while counter < 5:  # 指定猜的次数，0 - 4，共5次 
    answer = int(input("guess(1-100) "))  # 用户输入的猜测答案
    if answer == number:  # 判断猜测是否正确，正确就打印，并退出while循环
        print('猜对了')     
        break              
    elif answer > number:  # 如果猜大了，打印，并继续执行while循环
        print('猜大了')
    else:  # 如果猜大了，打印，并继续执行while循环
        print('猜小了')
    counter += 1  # 每次猜数，counter自加1
else:
    print('answer=', number)

三、for 循环详解

1、for 循环语法结构

for 变量 in 可迭代对象:       #可迭代对象：字符串、列表
    for 循环逻辑

案例：扫描商品

# cart 表示购物车
cart = ["巧克力派", "鱿鱼丝", "碎冰冰", "Python从入门到入坟"]

# for 的逻辑：店员每次从 cart 中拿出一个 item 进行扫码
for item in cart:
    print("扫码: " + item)

从上述代码可以看出，购物车cart中有5件商品，所以for中的print逻辑执行了5次。for一般用于指定次数的循环逻辑中，一般情况下，循环次数未知采用while循环，循环次数已知，采用for循环。在for关键字后面跟的这个item变量，变量名是可以根据变量命名规则更改的。

案例：计算购物车商品总价

# cart_price 存放每个商品的价格
cart_price = [10, 15, 20, 99.99]

total_price = 0
# for 循环做价格的累加
for price in cart_price:
    total_price += price
print("总价为: " + str(total_price))

2、遍历以及迭代器

（1）遍历

我们如果把店员将购物车商品一件一件取出进行扫码的过程，比喻成将某个容器中的元素一个个取出然后进行后续操作，这个过程就叫做遍历。、

遍历不仅限于列表，还适用于元组，字典和字符串类型。

（2）可迭代对象

**概念：**一个实现了__iter__方法的对象是可迭代对象，一个实现next方法的对象则是迭代器。

**人话：**现阶段我们学过的可迭代对象有 字符串，列表，元组，集合，字典，range()，并且能被 for 循环的都是可迭代对象。

案例：遍历字符串

# 遍历字符串
str01 = "hello world"
for str_item in str01:
    print(str_item)

3、for 循环特性

break、continue、else

关键字	作用
break	结束当前循环
continue	跳出当次循环，记住执行下次循环
else	循环正常结束（非 break 退出），执行 else 逻辑

（1）break 应用

案例：打印列表中元素，遇到小于0的元素停止打印

for item in [1, 2, 3, -4, 5, -6]:
    if item < 0:
        break
    print("item is: " + item)
print("for循环外部：打印完毕")

图例说明：

（2）continue 应用

案例：计算列表中所有大于0的数字的和

sum_for = 0
for item in [1, 2, 3, -4, 5, -6]:
	if item < 0:
        continue
	sum_for += item
    print("加了一次~")
print("for循环外部：计算完毕, sum: " + str(sum_for))

图例说明：

4、range 函数

range 函数是一个内建函数，它的返回值是一个半闭半开范围内的数字。for 循环常与range函数一起使用，range 函数为循环提供条件。

语法结构

star：起始位置
end：终止位置
step：步长

案例常规使用：

>>> tmp = range(1, 10)
>>> tmp
range(1, 10)
>>> len(tmp)
9
>>> list(tmp)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> tmp01 = range(5)    #没有写起始位置从0开始
>>> tmp01
range(0, 5)
>>> list(tmp01)
[0, 1, 2, 3, 4]

因为 range 函数的使用和切片比较类似，所以同样具有切片的使用特性：

>>> tmp = range(1, 10, 2)       # 起始位置-->终止位置  是：从左向右  step是正的
>>> list(tmp)
[1, 3, 5, 7, 9]
>>> tmp01 = range(10, 1, -2)    # 起始位置-->终止位置  是：从右向左  step是负的
>>> tmp01
range(10, 1, -2)
>>> list(tmp01)
[10, 8, 6, 4, 2]

与 for 循环一起使用

可以把 range 函数当成购物车，购物车中的商品是一个个范围内的数字，要想拿出里面的数字，就得遍历，所以 range 可以和 for 连用，可以控制循环次数。

案例：打印 3 次"hello world"

for i in range(3):
    print("第" + str(i) + "次：hello world")

如果直接打印 “hello world”：

for i in range(3):
    print("hello world")

这里的变量 i 只是为了语法，在案例中没有实际意义，不写变量在语法层面会报错，这里的 range 只为控制循环次数。

案例：作为序列的下标索引，获取元素

# 打印下标为偶数的元素
list01 = ["zhangsan", "lisi", "wangwu", "zhaoliu"]
for i in range(len(list01)):  # len(list01): range(4) -> 0 1 2 3
    if i % 2 == 0:
        print(list01[i])

5、列表解析

它是一个非常有用、简单、而且灵活的工具，可以用来动态地创建列表

（1）语法结构

说明

这个语句的核心是 for 循环，它遍历可迭代对象的所有条目

expr 表达式应用于序列的每个成员，最后的结果值是该表达式产生的列表。也就类似于我们从购物车中拿出1件商品，接下来要做的事情。

案例：生成一个元素为 1~10 的列表

for 循环方式：语法相对复杂，但是好理解

list01 = []
for i in range(1, 11):
    list01.append(i)
print(list01)

列表解析式

list01 = [i for i in range(1, 11)]      # 逻辑和上边一样

列表解析式相对于for循环，只是变了一种结构，核心还是for循环，所以我们只需要关心语法即可。

练习：将刚才的 list01 列表的基础上对其中的每个元素加 1

list01 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
list01 = [i+10 for i in list01]
print(list01)    # 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20

综合练习for

练习：斐波那契数列

1. 斐波那契数列就是某一个数，总是前两个数之和，比如 0，1，1，2，3，5，8
2. 使用for循环和range函数编写一个程序，计算有10个数字的斐波那契数列
3. 改进程序，要求用户输入一个数字，可以生成用户需要长度的斐波那契数列

版本一

fib = [0,1]  # 定义列表，指定斐波那契数列的初始两个值
for i in  range(8):  # for循环执行8次，列表fib中的元素个数变为10【初始2个 + 新增的8个】
    fib.append(fib[-1] + fib[-2])  # 列表追加，每次都是最后一个元素和倒数第二个元素相加，产生新的元素
print(fib)  # 打印列表fib

版本二：编写可以指定长度的斐波那契数列程序

fib = [0,1]  # 定义列表，指定斐波那契数列的初始两个值
n = int(input('长度: '))  # 定义变量n, 此变量为用户要看到的列表fib中的元素个数
# for循环执行n-2次，for循环执行多少次，列表fib会新增多少个元素
# 因为列表fib本身有两个初始值，所以要产生n-2个数字
for i in  range(n - 2):    
    fib.append(fib[-1] + fib[-2])  
print(fib)