你经常需要遍历列表的所有元素,对每个元素执行相同的操作。例如,在游戏中,可能需要
将每个界面元素平移相同的距离;对于包含数字的列表,可能需要对每个元素执行相同的统计运
算;在网站中,可能需要显示文章列表中的每个标题。需要对列表中的每个元素都执行相同的操
作时,可使用Python中的 for 循环。
假设我们有一个魔术师名单,需要将其中每个魔术师的名字都打印出来。为此,我们可以分
别获取名单中的每个名字,但这种做法会导致多个问题。例如,如果名单很长,将包含大量重复
的代码。另外,每当名单的长度发生变化时,都必须修改代码。通过使用 for 循环,可让Python
去处理这些问题。
下面使用 for 循环来打印魔术师名单中的所有名字:
magicians.py
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician)
首先,我们像第3章那样定义了一个列表(见)。接下来,我们定义了一个 for 循环(见);
这行代码让Python从列表 magicians 中取出一个名字,并将其存储在变量 magician 中。最后,我们
让Python打印前面存储到变量 magician 中的名字(见)。这样,对于列表中的每个名字,Python
都将重复执行处和处的代码行。你可以这样解读这些代码:对于列表 magicians 中的每位魔术
师,都将其名字打印出来。输出很简单,就是列表中所有的姓名:
alice
david
carolina
4.1.1 深入地研究循环
循环这种概念很重要,因为它是让计算机自动完成重复工作的常见方式之一。例如,在前面
的magicians.py中使用的简单循环中,Python将首先读取其中的第一行代码:
for magician in magicians:
这行代码让Python获取列表 magicians 中的第一个值( 'alice' ),并将其存储到变量 magician
中。接下来,Python读取下一行代码:
print(magician)
它让Python打印 magician 的值——依然是 'alice' 。鉴于该列表还包含其他值,Python返回到
循环的第一行:
for magician in magicians:
Python获取列表中的下一个名字—— 'david' ,并将其存储到变量 magician 中,再执行下面这
行代码:
print(magician)
Python再次打印变量 magician 的值——当前为 'david' 。接下来,Python再次执行整个循环,
对列表中的最后一个值—— 'carolina' 进行处理。至此,列表中没有其他的值了,因此Python接
着执行程序的下一行代码。在这个示例中, for 循环后面没有其他的代码,因此程序就此结束。
刚开始使用循环时请牢记,对列表中的每个元素,都将执行循环指定的步骤,而不管列表包
含多少个元素。如果列表包含一百万个元素,Python就重复执行指定的步骤一百万次,且通常速
度非常快。
另外,编写 for 循环时,对于用于存储列表中每个值的临时变量,可指定任何名称。然而,
选择描述单个列表元素的有意义的名称大有帮助。例如,对于小猫列表、小狗列表和一般性列表,
像下面这样编写 for 循环的第一行代码是不错的选择:
for cat in cats:
for dog in dogs:
for item in list_of_items:
这些命名约定有助于你明白 for 循环中将对每个元素执行的操作。使用单数和复数式名称,
可帮助你判断代码段处理的是单个列表元素还是整个列表。
4.1.2 在 for 循环中执行更多的操作
在 for 循环中,可对每个元素执行任何操作。下面来扩展前面的示例,对于每位魔术师,都
打印一条消息,指出他的表演太精彩了。
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")
相比于前一个示例,唯一的不同是对于每位魔术师,都打印了一条以其名字为抬头的消息(见
)。这个循环第一次迭代时,变量 magician 的值为 'alice' ,因此Python打印的第一条消息的抬
头为 'Alice' 。第二次迭代时,消息的抬头为 'David' ,而第三次迭代时,抬头为 'Carolina' 。
下面的输出表明,对于列表中的每位魔术师,都打印了一条个性化消息:
Alice, that was a great trick!
David, that was a great trick!
Carolina, that was a great trick!
在 for 循环中,想包含多少行代码都可以。在代码行 for magician in magicians 后面,每个
缩进的代码行都是循环的一部分,且将针对列表中的每个值都执行一次。因此,可对列表中的每
个值执行任意次数的操作。
下面再添加一行代码,告诉每位魔术师,我们期待他的下一次表演:
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")
print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")
由于两条 print 语句都缩进了,因此它们都将针对列表中的每位魔术师执行一次。第二条
print 语句中的换行符 "\n" (见)在每次迭代结束后都插入一个空行,从而整洁地将针对各位魔
术师的消息编组:
Alice, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Alice.
David, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, David.
Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina.
在 for 循环中,想包含多少行代码都可以。实际上,你会发现使用 for 循环对每个元素执行众
多不同的操作很有用。
4.1.3 在 for 循环结束后执行一些操作
for 循环结束后再怎么做呢?通常,你需要提供总结性输出或接着执行程序必须完成的其他
任务。
在 for 循环后面,没有缩进的代码都只执行一次,而不会重复执行。下面来打印一条向全体
魔术师致谢的消息,感谢他们的精彩表演。想要在打印给各位魔术师的消息后面打印一条给全体
魔术师的致谢消息,需要将相应的代码放在 for 循环后面,且不缩进:
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!")
print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n")
print("Thank you, everyone. That was a great magic show!")
你在前面看到了,开头两条 print 语句针对列表中每位魔术师重复执行。然而,由于第三条
print 语句没有缩进,因此只执行一次:
Alice, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Alice.
David, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, David.
Carolina, that was a great trick!
I can't wait to see your next trick, Carolina.
Thank you, everyone. That was a great magic show!
使用 for 循环处理数据是一种对数据集执行整体操作的不错的方式。例如,你可能使用 for 循
环来初始化游戏——遍历角色列表,将每个角色都显示到屏幕上;再在循环后面添加一个不缩进
的代码块,在屏幕上绘制所有角色后显示一个Play Now按钮。