五天学会Python基础02（上）

循环结构

应用场景

如果在程序中我们需要重复的执行某条或某些指令，例如用程序控制机器人踢足球，如果机器人持球而且还没有进入射门范围，那么我们就要一直发出让机器人向球门方向奔跑的指令。

当然你可能已经注意到了，刚才的描述中不仅仅有需要重复的动作，还需要用到上一章讲的分支结构。

再举一个简单的例子，我们要实现一个每隔1秒中在屏幕上打印一次"hello, world"并持续打印一个小时的程序，我们肯定不能够直接把print('hello, world')这句代码写3600遍，如果真的要这样做，那么编程的工作就太无聊乏味了。

因此，我们还需要了解一下循环结构，有了循环结构我们就可以轻松的控制某件事或者某些事重复、重复、再重复的去执行。

在Python中构造循环结构有两种做法，一种是for-in循环，一种是while循环。

for-in循环

如果明确的知道循环执行的次数或者要对一个容器进行迭代（后面会讲到），那么我们推荐使用for-in循环，例如下面代码中计算1~100求和的结果。

<code> 
"""
用for循环实现1~100求和
"""

sum = 
0
for
 x 
in
 range(
101
):
    sum += x
print(sum)
/<code>

需要说明的是上面代码中的range(101)可以用来构造一个从0到100的取值范围，这样就可以构造出一个整数的序列并用于循环中，例如：

• range(101)可以产生一个0到100的整数序列。
• range(1, 100)可以产生一个1到99的整数序列。
• range(1, 100, 2)可以产生一个1到99的奇数序列，其中2是步长，即数值序列的增量。

知道了这一点，我们可以用下面的代码来实现1~100之间的偶数求和。

<code>
"""
用for循环实现1~100之间的偶数求和
"""

sum = 
0
for
 x 
in
 range(
2
, 
101 
, 
2
):
    sum += x
print(sum)
/<code>

也可以通过在循环中使用分支结构的方式来实现相同的功能，代码如下所示。

<code>
"""
用for循环实现1~100之间的偶数求和
"""

sum = 
0
for
 x 
in
 range(
1
, 
101
):
    
if
 x % 
2
 == 
0
:
        sum += x
print(sum)
/<code>

while循环

如果要构造不知道具体循环次数的循环结构，我们推荐使用while循环。

while循环通过一个能够产生或转换出bool值的表达式来控制循环，表达式的值为True循环继续，表达式的值为False循环结束。

下面我们通过一个“猜数字”的小游戏（计算机出一个1~100之间的随机数，人输入自己猜的数字，计算机给出对应的提示信息，直到人猜出计算机出的数字）来看看如何使用while循环。

<code>
"""
猜数字游戏
计算机出一个1~100之间的随机数由人来猜
计算机根据人猜的数字分别给出提示大一点/小一点/猜对了
"""

import
 random

answer = random.randint(
1
, 
100
)
counter = 
0
while
 
True
:
    counter += 
1
    number = int(input(
'请输入: '
))
    
if
 number < answer:
        print(
'大一点'
)
    
elif
 number > answer:
        print(
'小一点'
)
    
else
:
        print(
'恭喜你猜对了!'
)
        
break
print(
'你总共猜了%d次'
 % counter)
if
 counter > 
7
:
    print(
'你的智商余额明显不足'
)
/<code> 

上面的代码中使用了break关键字来提前终止循环，需要注意的是break只能终止它所在的那个循环，这一点在使用嵌套的循环结构（下面会讲到）需要引起注意。

除了break之外，还有另一个关键字是continue，它可以用来放弃本次循环后续的代码直接让循环进入下一轮。

和分支结构一样，循环结构也是可以嵌套的，也就是说在循环中还可以构造循环结构。

下面的例子演示了如何通过嵌套的循环来输出一个九九乘法表。

<code>
"""
输出乘法口诀表(九九表)
"""

for
 i 
in
 range(
1
, 
10
):
    
for
 j 
in
 range(
1
, i + 
1
):
        print(
'%d*%d=%d'
 % (i, j, i * j), end=
'\t'
)
    print()
/<code> 

练习

练习1：输入一个正整数判断是不是素数。

提示：素数指的是只能被1和自身整除的大于1的整数。

参考答案：

<code>
"""
输入一个正整数判断它是不是素数
"""
from
 math 
import
 sqrt

num = int(input(
'请输入一个正整数: '
))
end = int(sqrt(num))
is_prime = 
True
for
 x 
in
 range(
2
, end + 
1
):
    
if
 num % x == 
0
:
        is_prime = 
False
        
break
if
 is_prime 
and
 num != 
1 
:
    print(
'%d是素数'
 % num)
else
:
    print(
'%d不是素数'
 % num)
/<code>

练习2：输入两个正整数，计算它们的最大公约数和最小公倍数。

参考答案：

<code>
"""
输入两个正整数计算它们的最大公约数和最小公倍数
"""

x = int(input(
'x = '
))
y = int(input(
'y = '
))
 
if
 x > y:
     
    x, y = y, x
 
for
 factor 
in
 range(x, 
0
, 
-1
):
    
if
 x % factor == 
0
 
and
 y % factor == 
0
:
        print(
'%d和%d的最大公约数是%d'
 % (x, y, factor))
        print(
'%d和%d的最小公倍数是%d'
 % (x, y, x * y // factor))
        
break
/<code> 

练习3：打印如下所示的三角形图案。

<code>
*
**
***
***
*
*****
/<code>

<code>
    *
   
**
  
***
 
***
*
*****
/<code>

<code>
    *
   
***
  
*****
 
*****
**
*****
***
*
/<code>

参考答案：

<code>
"""
打印三角形图案
"""

row = int(input(
'请输入行数: '
))
for
 i 
in 
 range(row):
    
for
 _ 
in
 range(i + 
1
):
        print(
'*'
, end=
''
)
    print()


for
 i 
in
 range(row):
    
for
 j 
in
 range(row):
        
if
 j < row - i - 
1
:
            print(
' '
, end=
''
)
        
else
:
            print(
'*'
, end=
''
)
    print()

for
 i 
in
 range(row):
    
for
 _ 
in
 range(row - i - 
1
):
        print(
' '
, end=
''
)
    
for
 _  
in
 range(
2
 * i + 
1
):
        print(
'*'
, end=
''
)
    print()/<code>

關鍵字: sum while row