6月30日Python基础学习笔记——for 循环、嵌套循环、函数基本概念

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前言

本文为6月30日Python基础学习笔记，分为五个章节：

• for 循环；
• 嵌套循环：break 语句、continue 语句、循环代码优化；
• 推导式创建序列，包括：列表推导式、字典推导式、生成器推导式（生成元组）；
• 实操作业；
• 函数的基本概念、函数的分类以及函数的定义和调用。

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一、for 循环

1、可迭代对象

1. 序列：字符串、列表、元组；
2. 字典；
3. 迭代器对象（iterator）；
4. 生成器函数（generator）；
5. 文件对象。

• 遍历字典

d = {"name": "小李", "age": 18, "job": "工人"}
for x in d:
    print(x)
>>> name
>>> age
>>> job

for x in d.keys():
    print(x)
>>> name
>>> age
>>> job

for x in d.values():
    print(x)
>>> 小李
>>> 18
>>> 工人

for x in d.items():
    print(x)
>>> ('name', '小李')
>>> ('age', 18)
>>> ('job', '工人')

二、嵌套循环

1、break 语句

break 语句用来结束整个循环。 当有嵌套循环时，break 语句只能跳出最近一层的循环。

2、continue 语句

continue 语句用于结束本次循环，继续下一次。 多个循环嵌套时，continue 应用于最近的一层循环。

3、循环中的 else 语句

如果 for、while 语句没有被 break 语句结束，则会执行 else 子句。

4、循环代码优化

遵守下面三个原则，以避免不必要的低效计算：

1. 减少循环内部不必要的计算；
2. 嵌套循环中，内层循环的计算尽可能向外提；
3. 尽量使用局部变量。

# 循环代码优化测试
import time

start = time.time()
for i in range(1000):
    result = []
    for m in range(10000):
        result.append(i*1000 + m*100)

end = time.time()
print("耗时：{0}".format(end - start))

start2 = time.time()
for i in range(1000):
    result = []
    c = i*1000
    for m in range(10000):
        result.append(c + m*100)

end2 = time.time()
print("耗时：{0}".format(end2 - start2))

>>> 耗时：0.9497463703155518
>>> 耗时：0.8246762752532959

5、zip() 并行迭代

zip() 函数在最短序列用完时就会停止。

names = ("高淇","高老二","高老三","高老四")
ages = (18,16,20,25)
jobs = ("老师","程序员","公务员")

for name, age, job in zip(names, ages, jobs):
    print("{0}**{1}**{2}".format(name, age, job))

>>> 高淇**18**老师
    高老二**16**程序员
    高老三**20**公务员

三、推导式创建序列

1、列表推导式

语法:

• [表达式 for item in 可迭代对象]
• [表达式 for item in 可迭代对象 if 条件判断]

[x*2 for x in range(1,20) if x%5
>>> [10, 20, 30]

cells = [(row,col) for row in range(1,10) for col in range(1, 10)]
>>> [(1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (1, 5), (1, 6), (1, 7), (1, 8), (1, 9), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (2, 7), (2, 8), (2, 9), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (3, 4), (3, 5), (3, 6), (3, 7), (3, 8), (3, 9), (4, 1), (4, 2), (4, 3), (4, 4), (4, 5), (4, 6), (4, 7), (4, 8), (4, 9), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5), (5, 6), (5, 7), (5, 8), (5, 9), (6, 1), (6, 2), (6, 3), (6, 4), (6, 5), (6, 6), (6, 7), (6, 8), (6, 9), (7, 1), (7, 2), (7, 3), (7, 4), (7, 5), (7, 6), (7, 7), (7, 8), (7, 9), (8, 1), (8, 2), (8, 3), (8, 4), (8, 5), (8, 6), (8, 7), (8, 8), (8, 9), (9, 1), (9, 2), (9, 3), (9, 4), (9, 5), (9, 6), (9, 7), (9, 8), (9, 9)]

2、字典推导式

语法如下：

• {key_expression : value_expression for 表达式 in 可迭代对像}

my_text = ' i love you, i love sxt, i love g'
char_ccount = {c: my_text.count(c) for c in my_text}
char_count

char_ccount
>>> {' ': 9, 'i': 3, 'l': 3, 'o': 4, 'v': 3, 'e': 3, 'y': 1, 'u': 1, ',': 2, 's': 1, 'x': 1, 't': 1, 'g': 1}

3、生成器推导式（生成元组）

元组没有推导式。 只能通过生成器生成。

scq = (x for x in range(1, 100) if x%9 == 0)
for x in scq:
    print(x, end=' ')

>>> 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 

四、实操作业

1、输入一个分数。分数在 0-100 之间。90 以上是 A,80 以上是 B，70 以上是 C，60 以上是 D。60 以下是 E

score = int(input("输入分数："))
grade = "ABCDE"

if score>100 or score<0:
    print("！！！")
else:
    num = score//10
    if num<6:
        num = 5
    print("分数：{0}，等级：{1}".format(score,grade[9 - num]))

>>> 输入分数：80

    分数：80，等级：B

2、利用 while 循环，计算 1-100 之间数字的累加和；计算 1-100 之间偶数的累加和，计算1-100 之间奇数的累加和

num = 0
sum = 0
sum_odd = 0
sum_even = 0

while num in range(101):
    sum = sum + num
    if num%2 != 0:
        sum_odd += num
    else:
        sum_even += num
    num += 1

print("1-100的和为：{0}, 奇数和：{1}, 偶数和：{2}".format(sum, sum_odd, sum_even))

>>> 1-100的和为：5050, 奇数和：2500, 偶数和：2550

3、利用 for 循环，计算 1-100 之间数字的累加和；计算 1-100 之间偶数的累加和，计算1-100 之间奇数的累加和

sum_all = 0
sum_odd = 0
sum_even = 0

for x in range(101):
    sum_all += x
    if x%2 != 0:
        sum_odd += x
    else:
        sum_even += x
print("1-100累加和{0}, 奇数和{1}, 偶数和{2}".format(sum_all, sum_odd, sum_even))

>>> 1-100累加和5050, 奇数和2500, 偶数和2550

4、打印如下图案

for x in range(5):
    for y in range(5):
        print(x, end='\t')
    print() # print 一行后换行

>>> 0	0	0	0	0	
    1	1	1	1	1	
    2	2	2	2	2	
    3	3	3	3	3	
    4	4	4	4	4

5、利用嵌套循环打印九九乘法表

for m in range(1, 10):
    for n in range(1, m+1):
        print("{0}*{1} = {2}".format(m, n, (m*n)), end='\t')
    print()

>>> 1*1 = 1	
    2*1 = 2	2*2 = 4	
    3*1 = 3	3*2 = 6	3*3 = 9	
    4*1 = 4	4*2 = 8	4*3 = 12	4*4 = 16	
    5*1 = 5	5*2 = 10	5*3 = 15	5*4 = 20    5*5 = 25	
    6*1 = 6	6*2 = 12	6*3 = 18	6*4 = 24	 6*5 = 30	6*6 = 36	
    7*1 = 7	7*2 = 14	7*3 = 21	7*4 = 28	7*5 = 35	7*6 = 42	7*7 = 49	
    8*1 = 8	8*2 = 16	8*3 = 24	8*4 = 32	8*5 = 40	8*6 = 48	8*7 = 56	8*8 = 64	
    9*1 = 9	9*2 = 18	9*3 = 27	9*4 = 36	9*5 = 45	9*6 = 54	9*7 = 63	9*8 = 72	9*9 = 81

6、用列表和字典存储下表信息，并打印出表中工资高于 15000 的数

tb = []
row1 = dict(name = "高小一", age = 18, salary = 30000, city = "北京")
row2 = dict(name = "高小二", age = 19, salary = 20000, city = "上海")
row3 = dict(name = "高小三", age = 20, salary = 10000, city = "深圳")
tb = [row1, row2, row3]

for x in tb:
    if x.get("salary")>15000:
        print(x.values())

>>> dict_values(['高小一', 18, 30000, '北京'])
    dict_values(['高小二', 19, 20000, '上海'])

7、要求输入员工的薪资，若薪资小于 0 则重新输入。最后打印出录入员工的数量和薪资明细，以及平均薪资

empNum = 0
salarySum = 0
salarys = []

while True:
    s = input("输入员工的薪资（以 Q 或 q 结束）：")

    if s.upper() == 'Q':
        print("录入完成，结束")
        break

    if float(s)<0:
        continue

    empNum += 1
    salarys.append(float(s))
    salarySum +=float(s)

print("员工数：{0}".format(empNum))
print("薪资统计：", salarys)
print("平均薪资：{0}".format(salarySum/empNum))

>>> 输入员工的薪资（以 Q 或 q 结束）：10000
    输入员工的薪资（以 Q 或 q 结束）：20000
    输入员工的薪资（以 Q 或 q 结束）：-8000
    输入员工的薪资（以 Q 或 q 结束）：-7000
    输入员工的薪资（以 Q 或 q 结束）：30000
    输入员工的薪资（以 Q 或 q 结束）：q
    录入完成，结束
    
    员工数：3
    薪资统计： [10000.0, 20000.0, 30000.0]
    平均薪资：20000.0

8、员工一共 4 人。录入这 4 位员工的薪资。全部录入后，打印提示“您已经全部录入 4名员工的薪资”。最后，打印输出录入的薪资和平均薪资

empNum = 0
salarySum = 0
salarys = []

for i in range(4):
    s = input("输入4名员工的薪资（以 Q 或 q 结束）:")

    if s.upper() == 'Q':
        print("录入完成，退出")
        break

    if float(s)<0:
        continue

    empNum += 1
    salarys.append(float(s))
    salarySum += float(s)

else:
    print("已录入4名员工的工资")

print("薪资统计：", salarys)
print("平均薪资{0}".format(salarySum/empNum))

>>> 输入4名员工的薪资（以 Q 或 q 结束）:10000
    输入4名员工的薪资（以 Q 或 q 结束）:20000
    输入4名员工的薪资（以 Q 或 q 结束）:30000
    输入4名员工的薪资（以 Q 或 q 结束）:40000
    
    已录入4名员工的工资
    薪资统计： [10000.0, 20000.0, 30000.0, 40000.0]
    平均薪资25000.0

9、绘制同心圆

import turtle

t = turtle.Pen()

my_colors = ("red", "green", "yellow", "black")
t.width(4)
t.speed(1)

for i in range(5):
    t.penup()
    t.goto(0, -i*30) # 0, -30, -60, -90, -120
    t.pendown()
    t.color(my_colors[i%len(my_colors)])
    t.circle(100 + i*30) # 100, 130, 160, 190, 220

turtle.done() # 执行完后保留窗口

10、绘制 18×18 的棋盘

import turtle as t

for m in range(19):
    t.penup()
    t.goto(0, -m*10)
    t.pendown()
    t.forward(180)

t.speed(8)
t.right(90)

for n in range(19):
    t.penup()
    t.goto(n*10, 0)
    t.pendown()
    t.forward(180)

t.hideturtle()
t.done()

五、函数

1、函数的基本概念

可重复使用的程序代码块。

2、函数的分类

1. 内置函数： 我们前面使用的 str()、list()、len()等；
2. 标准库函数： import 语句导入库，然后使用其中定义的函数；
3. 第三方库函数： Python 社区提供，下载后通过 import 语句导入；
4. 用户自定义函数。

3、函数的定义和调用

1. 使用 def() 定义；
2. 参数列表：
   • 圆括号内为形参；
   • 无参数也须保留圆括号；
3. return 返回值：
   • 如果包含 return 语句，则结束函数执行并返回值；
   • 如果不包含 return 语句，则返回 None。

4、形参和实参

def printMax(a, b):
	"实现两个数的比较，并返回较大的值"
	if a>b:
		print(a, '较大值')
	else:
		print(b, '较大值')

printMax(10, 20)
>>> 20 较大值

• a 和 b 称为 形式参数，即形参；
• 10 和 20 为实际参数，即实参。

5、文档字符串(函数的注释)

def printMax(a, b):
	"实现两个数的比较，并返回较大的值"
	if a>b:
		print(a, '较大值')
	else:
		print(b, '较大值')

help(printMax)
>>> Help on function printMax in module __main__:

>>> printMax(a, b)
    实现两个数的比较，并返回较大的值

6、返回值

1. 如果包含 return 语句，则结束函数执行并返回值；
2. 如果不包含 return 语句，则返回 None；
3. 若需返回多个返回值，使用列表、元组、字典、集合存起来即可。

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