• 简明Python3教程 8.控制流


    简介

    迄今为止我们见到的所有程序总是含有一连串语句并且python忠实的顺序执行它们。

    那么如何改变它们的执行顺序呢?例如你希望程序根据不同情况作出不同反应,按照当前时间分别

    打印出’Good Morning’或’Good Evening’?

    也许你已经猜到了,这需要使用控制流程语句,python拥有3种此类语句,分别为if,forwhile

    if语句

    if语句用来检查一个条件,如果条件为则执行一个语句块(被称作if),否则执行另一个语句块(被称作else)。

    其中else分支是可选的。

    范例:

    #!/usr/bin/python

    # Filename: if.py

    number = 23

    guess = int(input('Enter an integer : '))

    if guess == number:

        print('Congratulations, you guessed it.') # 新块开始处

        print('(but you do not win any prizes!)') # 新块结束处

    elif guess < number:

        print('No, it is a little higher than that') # 另一个块

        # 你可以在一个块里做任何你想做的。。。

    else:

        print('No, it is a little lower than that')

        # 只有guess > number 才会执行到此处

    print('Done')

    # if语句执行完毕后,最后这条语句永远会被执行

    输出:

        $ python if.py

        Enter an integer : 50

        No, it is a little lower than that

        Done

       

        $ python if.py

        Enter an integer : 22

        No, it is a little higher than that

        Done

       

        $ python if.py

        Enter an integer : 23

        Congratulations, you guessed it.

        (but you do not win any prizes!)

        Done

    程序流程:

    本程序将用户猜测的数对比被猜的数(注: 23)。

    我们可以将被猜数定为任何整数。然后利用input()函数得到用户猜测的数。

    函数只是可复用的程序片段,下章我们会学到更多关于函数的知识。

    我们为内建input函数提供一个字符串,函数会将它打印到屏幕,一但我们输入了什么并按下回车,

    input就会将输入当作一个字符串返回,之后利用int我们将其转换为一个整数并存入变量guess中。

    实际上int是一个类,现在你只需知道它能将一个字符串转换为整数(假设字符串包含一个合法的文本

    形式的整数)。

    接下来我们比较用户猜测的数与被猜的数,如果它们相等我们就打印一个成功信息。注意我们

    使用缩进告诉python语句分别属于哪些块,这就是为什么缩进对于python非常重要。

    我也希望你能做到前文提到的”缩进一致性”规则,你可以吗?

    同时也要注意到if语句的结尾包含一个分号 – 它指示python分号其后将跟随一个语句块。

    紧接着我们检查猜测的数是否小于被猜数,如果是,则告诉用户猜测的数大了一些。

    这里我们使用的是elif分支,事实上它把两个相关的if else-if else语句组合成一个if-elif-else语句。

    这样做不仅使得程序更加简洁也降低了缩进数量。

    同样,elifelse语句必须在逻辑行的结尾写上冒号,其后是与之对应的语句块(当然还要有相应的缩进)

    最后你也可以在if语句中插入另一个if-block块,这叫做嵌套的if语句。

    上面说过elif和else是可选的。一个最简单合法的if语句如下:

    if True:

        print('Yes, it is true')

    当python执行完if语句及其相关的elif和else分支,控制权会转移到包含此if语句的语句块的下一条语句。

    本例中,这个块是主块,程序从此块开始执行,下一个条语句为print(‘Done’)

    随后python看到程序的结尾并简单的结束运行。

    尽管程序非常简单,我也指出了这个简单程序中你所有应该注意的地方。

    这一切十分易懂(有C/C++背景更是如此),但在最初你还是要引起注意,等到用熟以后就会感到自然,顺手了。

    C/C++程序员请注意

    python没有switch语句,你可以使用if…elif…else语句达到同样的目的(有时用字典代替会更加快捷)。

    while语句

    只要条件为真,while语句允许你不断的重复执行语句块。

    while语句是所谓循环语句的一个例子,它还可以拥有一个可选的else分支。

    范例:

    #!/usr/bin/python

    # Filename: while.py

    number = 23

    running = True

    while running:

        guess = int(input('Enter an integer : '))

        if guess == number:

            print('Congratulations, you guessed it.')

            running = False # this causes the while loop to stop

        elif guess < number:

            print('No, it is a little higher than that.')

        else:

            print('No, it is a little lower than that.')

    else:

        print('The while loop is over.')

        # Do anything else you want to do here

    print('Done')

    输出:

        $ python while.py

        Enter an integer : 50

        No, it is a little lower than that.

        Enter an integer : 22

        No, it is a little higher than that.

        Enter an integer : 23

        Congratulations, you guessed it.

        The while loop is over.

    Done

    工作流程

    本例中我们继续玩猜数字游戏,不过更先进的是用户可以不断的猜直到猜对为止 – 如此就不会象

    上一个范例那样用户每猜一次都运行一遍程序了。这正好可以恰当的示范while语句的使用。

    我们将input和if语句移进while循环内,并在循环开始前将变量running设为True

    最初我们检查变量running是否为True并进入while块执行之。while块执行完毕后继续检查条件,即running是否为真。

    如果是则再次执行while块,否则可选的else块将被执行。完毕后再执行下一条语句。

    只有while语句的条件为False时else才会被执行 – 就算条件第一次被检查时也是如此。

    因此除非使用break跳出循环,否则while循环的else分支肯定会被执行。

    TrueFalse被称为Boolean类型,你可以分别把它们看作是值1和0。

    (注:只是”看作”而已,不要认为它们完全等于0和1)

    写给C/C++程序员

    记住,while循环可以拥有else分支

    for循环

    for…in是另一种循环语句,用来遍历序列对象,也就是说遍历序列中的每个元素。

    至于序列对象,你现在只要记住序列只是元素的集合就可以了。

    范例:

    #!/usr/bin/python

    # Filename: for.py

    for i in range(1, 5):

        print(i)

    else:

        print('The for loop is over')

    输出

        $ python for.py

        1

        2

        3

        4

    The for loop is over

    执行流程

    在这个程序中,我们打印了一个数字序列。而这个序列由内建range函数产生。

    根据我们提供的两个数字,range返回一个开始于第一个数字而结束于第二个数的序列,例如

    range(1, 5)产生序列[1, 2, 3, 4]。默认的range步长为1。如果我们传给它第三个数字,则相当于设置步长。

    例如range(1, 5, 2)产生[1, 3]。记住range函数止步于我们提供的第2个数字,即不包含第2个数。

    然后for循环对其进行迭代 – for i in range(1, 5)等价于for I in [1, 2, 3, 4]就象将序列中的每个数

    字(或对象)一次一个的赋给i,而每次赋值都会执行一遍for语句块。本例中我们仅仅打印i的值。

    记住,else部分同样是可选的,除非使用break语句跳出循环否则它总是在循环结束时执行一次。

    还应记住,for…in可以工作于任何序列,这里我们使用的是内建函数range产生的数字列表,

    但我们也可以使用任何种类的对象组成的任何种类的序列!后面的章节会有具体解释。

    C/C++/Java/C#请注意

    python的for循环完全不同于C/C++的for循环。

    C#程序员应该已经注意到它类似于C#中的foreach循环。

    而Java程序员也应该注意到了Java1.5的for(int i : IntArray)与之很相似。

    如果你想实现C/C++中的for(int i = 0; i< 5; i++),python中只需编写 for i in range(0, 5)

    如你所见,python的for循环更简单,更富于表达力也更不容易出错。

    break语句

    break语句用于跳出循环,即停止循环语句的执行,即使循环条件还没有变为False或者序列的遍历尚未完成。

    一个需要特别注意的地方是如果你使用break跳出for或while循环,那么相关的else块不会被执行。

    范例

    #!/usr/bin/python

    # Filename: break.py

    while True:

        s = (input('Enter something : '))

        if s == 'quit':

            break

        print('Length of the string is', len(s))

    print('Done')

    输出:

        $ python break.py

        Enter something : Programming is fun

        Length of the string is 18

        Enter something : When the work is done

    Length of the string is 21

    Enter something : if you wanna make your work also fun:

    Length of the string is 37

    Enter something :       use Python!

    Length of the string is 12

    Enter something : quit

    Done

    工作流程

    这个程序不断的取得用户输入,并打印每次输入的长度。通过一个特殊条件判断用户

    输入是否等于’quit’,如果是则使用break跳出循环,随后来到程序尾则程序终止。

    而输入字符串的长度可以通过内建函数len得到。

    记住for循环同样可以使用break语句。

    Swaroop Poetic Python

    我在范例中输入的是一首自赋的小诗,它的名字叫Swaroop's Poetic Python:

        Programming is fun

        When the work is done

        if you wanna make your work also fun:

            use Python!

    (注: Swaroop是本文作者,不翻译了,各位用个人独有的悠悠情愫”淫”起来吧,啊。。。。啊。。。。)

    continue语句

    语句continue告诉python跳过当前循环语句块的剩余部分执行下次迭代。

    范例:

    #!/usr/bin/python

    # Filename: continue.py

    while True:

        s = input('Enter something : ')

        if s == 'quit':

            break

        if len(s) < 3:

            print('Too small')

            continue

        print('Input is of sufficient length')

        # Do other kinds of processing here...

    输出:

        $ python test.py

        Enter something : a

        Too small

        Enter something : 12

    Too small

    Enter something : abc

    Input is of sufficient length

    Enter something : quit

    工作流程:

    本例接收用户输入,只有当输入至少为3个字符长时才会进行处理。

    因此我们使用内建len函数取得输入长度,当小于3时利用continue语句跳过程序的余下部分。

    否则程序的余下部分会被执行,在这里可以进行我们希望做的任何种类的处理。

    注意,continue语句同样能够配合for循环使用。

    小结

    我们已经知道如何使用python中的3个控制流语句了 - if, while, for及其相关的break, continue语句。

    它们是python中常用的部分,因此有必要熟练掌握。

    接下来,我们会看到如何创建和使用函数

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