python入门之控制结构-循环结构_python入门之流程控制

流程控制就是控制程序执行的流程。流程控制分三种结构：顺序结构（程序从上往下执行最后结束）；分支结构（通过if判断）；循环结构（for循环、while循环）

分支结构

分支结构：通过判断条件的真假，选择执行不同的子代码块。

实现方式：通过if语句

if语法

完整定义

if 条件1：

代码块1

elif 条件2：

代码块2

elif 条件3：

代码块3

else:

代码块4

# 代码块指的是相同缩进的一堆代码。python通过缩进4个字符位控制不同的代码块。

# 当条件1为真时，程序执行代码块1；代码块1执行结束后，程序将不再执行该if语句引导的后续elif和else下面的子代码块

# 当条件1为假，程序将依次判断后续elif后面的条件是否为真，直到找到一个为真的条件并执行相应的子代码快；如果所有的elif条件都不满足，则执行else后面的子代码块4

# if 也可以单独使用，不接elif 或 else

# 什么是条件

第一大类：显式布尔值

1, 条件可以是：True、False

2, 条件可以是 逻辑运算符表达式

第二大类：隐式布尔值，所有的值都可以当成条件去用

其中0、None、空(空字符串、空列表、空字典)=》代表的布尔值为False，其余都为真

if使用案例

案例1：

# 如果成年可以登录

age = 18

if age >= 18:

print("登录成功")

else:

print("未成年禁止登录")

案例2：

# 学生成绩划分等级

score = 82

if 90 < score <= 100:

print("A")

elif 80 < score <= 90:

print("B")

elif 70 < score <= 80:

print("C")

elif 60 < score <= 70:

print("D")

else:

print("E")

案例3：

# if 嵌套使用

username= "jack"

password = "1235"

if username == "jack":

if password == "12345":

print("登录成功")

else:

print("密码错误，登录失败")

else:

print("用户名错误，登录失败")

循环结构

循环结构：让程序循环执行形同的代码块

实现方式：while循环、for循环

while循环

语法定义

while 条件：

代码块

# 当条件为真时，执行代码块

# 使用while循环，一定要注意循环条件，避免出现死循环

死循环

while True:

print(1)

# 该while循环，循环条件一直为True,程序将一直不停的执行，即出现死循环。

# 大多数情况下，我们应该再程序中避免出现死循环。

while循环使用案例

案例一：账号登录，三次登陆机会

username = 'jack'

password = '12345'

count = 3

while count > 0:

name = input("请输入用户名>>>：")

pawd = input("请输入密码>>>：")

if name == username and pawd == password:

print("登录成功")

else:

print("用户名或密码错误，请重新登录")

count -= 1

# 该程序有一个bug,就是用户登录成功后，循环还在继续

案例二：账号登录，三次登陆机会，登录成功后推出循环

知识点：程序遇到break，将立即停止break所在循环体内后续所有代码的执行，终止并跳出循环。

username = 'jack'

password = '12345'

count = 3

while count > 0:

name = input("请输入用户名>>>：")

pawd = input("请输入密码>>>：")

if name == username and pawd == password:

print("登录成功")

break# 登录成功后，执行break语句，将结束while循环

else:

print("用户名或密码错误，请重新登录")

count -= 1

案例三：账号登录，三次登陆机会。while嵌套+break

当程序嵌套多个 while循环时，退出程序需要需要再内层循环添加break

# 当用户登录成功后，进入内层while循环，做相关操作，如果用户输入'q'则推出程序

username = 'jack'

password = '12345'

count = 3

while count > 0:

name = input("请输入用户名>>>：")

pawd = input("请输入密码>>>：")

if name == username and pawd == password:

print("登录成功")

while True:

cmd = input("请输入指令（按q退出）>>>：")

if cmd == 'q':

break

else:

print(cmd)

break

else:

print("用户名或密码错误，请重新登录")

count -= 1

案例四：案例三代码改进版 while嵌套 + tag

当嵌套多层while循环时，从任意一层即可推出程序，可以使用这方方式。

username = 'jack'

password = '12345'

count = 0

tag = True

while tag:

name = input("请输入用户名>>>：")

pawd = input("请输入密码>>>：")

if name == username and pawd == password:

print("登录成功")

while tag:

cmd = input("请输入指令（按q退出）>>>：")

if cmd == 'q':

tag = False

else:

print(cmd)

else:

print("用户名或密码错误，请重新登录")

count += 1

if count == 3:

tag = False

案例五：while+ continue

知识点：程序遇到continue，将立即停止continue所在本次循环的后续代码执行，进入下一轮循环。

对比：break结束本层循环，continue结束本次循环。

# 打印1 2 3 4 5 6 8 9

n = 1

while n <= 9:

if n == 7 :

n += 1

continue

print(n, end=' ')

n += 1

案例六：while + else

知识点：while+else语法，退出while循环的原因不是break就执行else下面的代码块，否则不执行。

flag = 5

n = 1

while n <= 9:

if n == flag :

break

print(n, end=' ')

n += 1

else:

print("我是正常退出的，不是break出来的")

# 当flag = 5时，打印：1 2 3 4

# 当flag = 10时，打印：1 2 3 4 5 6 7 8 9 我是正常退出的，不是break出来的

for循环

for循环时python中的另一种实现循环结构的语法。

for循环的主要优势：方便循环取值（遍历可迭代对象），这种循环取值方式比while循环更加简洁明了。

语法定义

for i in 可迭代对象：

print(i)

# 此处可迭代对象，可以是字符串、列表、字典等数据数据类型，也可以是生成器

# i 是全局变量，程序运行时将一直存在内存中

# 有时仅为了循环，不涉及数据打印和操作，可以使用 _ 占位符；如，

for _ in range(10):

print("Hello world")

同while循环一样，for循环也可以和break、continue、else连用，也可以嵌套循环。

补充：range()

# range(3):默认从0开始，顾头不顾尾，到2结束，返回 [0，1，2]

# range(1,6) # 可以指定开头，从1开始，顾头不顾尾,到5结束，返回 [1 2 3 4 5 ]

# range(1,6,2) # 可以指定步长，返回 [1 3 5]

for循环使用案例

案例一：打印数字1-10

# 打印数字1-10

for i in range(1,11):

print(i)

案例二：打印列表中的所有元素

# 打印列表中的所有元素

names = ["jack", "cindy", "ben", "joy"]

for name in names:

print(name)

# 此处定义变量 name 循环代表列表的个元素

案例三：打印99乘法表

# 打印99乘法表

for i in range(1, 10):

for j in range(1, i+1):

print(f"{i}x{j}={i*j}", end="\t") # 不换行，空格隔开

print(f"{i}x{j}={i*j}") # 一行打印结束，另起一行

# 输出：

1x1=1

2x1=22x2=4

3x1=33x2=63x3=9

4x1=44x2=84x3=124x4=16

5x1=55x2=105x3=155x4=205x5=25

6x1=66x2=126x3=186x4=246x5=306x6=36

7x1=77x2=147x3=217x4=287x5=357x6=427x7=49

8x1=88x2=168x3=248x4=328x5=408x6=488x7=568x8=64

9x1=99x2=189x3=279x4=369x5=459x6=549x7=639x8=729x9=81

# 补充知识点：字符串拼接(f-String)，

name = "jack"

output = f"hello {name}"

print(output)# 输出：hello jack

# 等价于

name = "jack"

output = "hello %s" % name

print(output)

总结：

# 总结：

# 一：while循环与for循环

# 相同之处：都是循环，都是用来做重复的事情

# 不同之处

# 1、

# while循环通常用来循环执行某段代码

# for循环通常用来进行循环取值

# 2、

# while循环的循环次数取决于条件什么时候为假

# for循环循环的次数取决in后的数据类型所包含的值的个数

# 二：for+range()：range用来产生一个数字序列

# 用途1：用来重新n次某段代码

# 用途2：range可以用来产生数字序列，数字对应的是列表的索引

# 所以说，for+range()是可以按照索引编列列表

实战练习

编写用户登录接口

需求

1 输入账号密码完成验证，验证通过后输出"登录成功"

2 可以登录不同的用户

3 同一账号输错三次锁定（无论程序是否关闭，都锁定5分钟）

思路：

实现不同用户登录，需要一个字典，字典里面存放多个用户的用户名、密码 实现多个用户登录

使用循环结构，程序一开始进入循环，提示输入用户名密码，匹配是否登录成功，登录成功则退出，登录失败则提示登录失败，继续下一次循环

锁定实现：在用户字典中添加登录次数的键值对，用于记录登录登录失败的此时，

登录失败三次时锁定用户5分钟：添加一个新的键值对（时间戳）用于记录用户第三次登录失败的时间，下次登录时比较当前时间与锁定时间差，是否超过5min。

程序关闭后，继续锁定：将用户信息字典转成json文件，保存在本地。

实现功能：

实现多用户登录，登录成功会，打印“登录成功”，并退出

每个用户有三次连续登录失败的机会，一旦超过三次程序将锁定，该用户无法继续登录，必须等待5分钟后才可再次登录。程序关闭也会锁定5分钟。

一个用户账户锁定期间，不影响其他用户正常登录。

版本1.0

login.py

# login.py文件

import time, json

# json文件初始信息

"""

user_info = [

{'name': 'egon', 'pawd': '123456', 'login_fail_nums': 0, 'lock_start_time': 0},

{'name': 'alex', 'pawd': '123456', 'login_fail_nums': 0, 'lock_start_time': 0},

]

"""

# 将内存字典写入json文件

def write(user_info):

res = json.dumps(user_info)

with open('user_info.json', 'w', encoding='utf-8') as f:

f.write(res)

# 读json文件到内存

def read(user_info):

with open(user_info, "r", encoding='utf-8') as f:

content = f.read()

return json.loads(content)

# 从json文件中读取用户信息并放入user_info字典中

user_info = read('user_info.json')

while True:

# 输入用户名

username = input("username >>：")

# 标识输入用户是否存在

user_exist = False

for index in range(len(user_info)):

if username == user_info[index].get('name'):

# 用户存在则理解退出当前循环体，index记录该用户在user_info中的位置

user_exist = True

break

# 如果用户名不存在，则无需输入密码，直接提示账号不存在

if not user_exist:

print("用户名：", username, " 不存在，请重新输入！")

continue

# 账号存在，先验证该账号输入已经登录失败三次，

# 如果是则提示当前解锁中，需等待5分钟后重新解锁该账号

if user_info[index]['login_fail_nums'] == 3:

now = time.time()

passed_time = now - user_info[index]['lock_start_time']

if passed_time > 5*60:

# 冻结时间到，重置登录失败错误次数和冻结时间

user_info[index]['login_fail_nums'] = 0

user_info[index]['lock_start_time'] = 0

# 将修改后的信息保存到硬盘 .json文件

write(user_info)

else:

# 冻结时间未到，继续等待，并提示等后续待时间

print("该账号已锁定", str(300-int(passed_time)), '秒后解锁')

continue

# 该账号存在且未冻结，支持输入密码登录

password = input("password >>：")

if password == user_info[index].get('pawd'):

# 密码匹配，登录成功

user_info[index]['login_fail_nums'] = 0

print("登录成功！")

break

else:

# 密码错误，打印出错提示，并累加登录错误次数

print("密码错误，请重新输入！")

user_info[index]['login_fail_nums'] += 1

#累加后判断登录错误是否满三次，如果已经三次错误登录则冻结账号，设定冻结账号的时间

if user_info[index]['login_fail_nums'] == 3:

user_info[index]['lock_start_time'] = time.time()

print('该账号连续3次登录失败，账号冻结5分钟！')

# 将修改后的信息保存到硬盘 .json文件

write(user_info)

user_info.json

# user_info.json文件

[{"name": "egon", "pawd": "123456", "login_fail_nums": 0, "lock_start_time": 0}, {"name": "alex", "pawd": "123456", "login_fail_nums": 0, "lock_start_time": 0}]

版本2.0

# 扩展需求：

import time

import json

# 从硬盘取数据

def read_account_info(account_info_json):

with open(account_info_json, 'r', encoding='utf-8') as f:

return json.loads(f.read())

# 数据保存硬盘

def write_account_info(account_info_dict):

with open('account_info.json', 'w', encoding='utf-8') as f:

f.write(json.dumps(account_info_dict))

# account_info = {

# 'egon': {'pwd':'123456', 'login_fail_nums': 0, 'lock_time': None},

# 'alex': {'pwd':'123456', 'login_fail_nums': 0, 'lock_time': None}

# }

# 从硬盘去账号信息转为内存中的字典

account_info = read_account_info('account_info.json')

while 1:

username = input('username >>>:').strip()

password = input('password >>>:').strip()

# 判断账号是否存在

if username in account_info:

# 判断账户是否锁定

if account_info[username]['login_fail_nums'] == 3:

# 等待的时间

waited_time = int(time.time() - account_info[username]['lock_time'])

# 等待时间超过5min则账号解锁

if waited_time > 5*60:

account_info[username]['login_fail_nums'] = 0

account_info[username]['lock_time'] = None

# 更新数据到硬盘

write_account_info(account_info)

else:

print(f'account locked, please login after {5*60 - waited_time} s')

continue

# 登录检查

if password == account_info[username]['pwd']:

# 连续三次登录失败才锁定账号

account_info[username]['login_fail_nums'] = 0

write_account_info(account_info)

print('登录成功')

break

else:

# 登录失败,记录失败次数

account_info[username]['login_fail_nums'] += 1

msg = 'wrong username or password, please try again'

if account_info[username]['login_fail_nums'] == 3:

# 记录锁定的那个时刻，时间戳

account_info[username]['lock_time'] = time.time()

msg = 'account locked for max_login_fail_nums exceeded, please login after 5 min'

print(msg)

# 更新数据都硬盘

write_account_info(account_info)

else:

print(f'no account: {username}, please check again')