Python編程基礎（六）| 用戶輸入和while循環

引言

很久沒有寫 Python 了，有一點生疏。這是學習《Python 編程：從入門到實踐（第3版）》的課后練習記錄，主要目的是快速回顧基礎知識。

練習1：汽車租賃

編寫一個程序，詢問用戶要租什么樣的汽車，并打印一條消息。

# 使用 input() 函數獲取用戶輸入
car_type = input("請問您想要租什么樣的汽車？ ")# 使用 f-string 格式化輸出，使回復更具動態性
print(f"好的，我來幫您看看是否能找到一輛 {car_type.title()}。")

請問您想要租什么樣的汽車？ Subaru
好的，我來幫您看看是否能找到一輛 Subaru。

知識點回顧：

input() 函數：這是 Python 中獲取用戶在終端輸入的標準方式。程序會在此處暫停，等待用戶輸入并按回車。
變量存儲：input() 返回的是一個字符串，我們將其存儲在變量 car_type 中以便后續使用。
f-string：通過在字符串前加上字母 f，可以直接在花括號 {} 中嵌入變量，使字符串的拼接和格式化變得非常簡潔和易讀。
字符串方法：.title() 方法可以將用戶輸入的汽車品牌（即使是小寫）以首字母大寫的規范形式顯示出來。

練習2：餐館訂位

編寫一個程序，詢問用戶有多少人用餐。如果超過8個人，就打印一條消息，指出沒有空桌；否則指出有空桌。

# 獲取用餐人數的輸入
guest_count_str = input("您好，請問總共有多少人用餐？ ")# 將輸入從字符串轉換為整數
guest_count = int(guest_count_str)# 使用 if-else 結構進行條件判斷
if guest_count > 8:print("非常抱歉，目前沒有足夠大的空桌，請您稍等片刻。")
else:print("好的，有空桌，這邊請！")

您好，請問總共有多少人用餐？ 9
非常抱歉，目前沒有足夠大的空桌，請您稍等片刻。

知識點回顧：

類型轉換：input() 總是返回字符串類型。要進行數值比較（如大于、小于），必須使用 int() 函數將其顯式轉換為整數。
條件判斷：if-else 語句是編程中最基本的控制流結構，用于根據條件的真假執行不同的代碼塊。
比較運算符：> (大于) 是一個比較運算符，用于判斷一個數是否大于另一個數，返回布爾值 True 或 False。

練習3: 10的整數倍

讓用戶輸入一個數，并指出這個數是否是10的整數倍。

# 獲取用戶輸入的數字
number_str = input("請輸入一個整數，我將判斷它是否是10的整數倍：")
number = int(number_str)# 使用求模運算符 % 進行判斷
if number % 10 == 0:print(f"數字 {number} 是10的整數倍。")
else:print(f"數字 {number} 不是10的整數倍。")

請輸入一個整數，我將判斷它是否是10的整數倍：30
數字 30 是10的整數倍。

知識點回顧：

求模運算符 %：也叫取余運算符，它返回兩數相除的余數。如果一個數 n % 10 的結果是 0，說明 n 可以被10整除，即是10的倍數。這是判斷整除性的通用方法。
== 運算符：用于判斷兩個值是否相等。注意與 =（賦值運算符）區分。

練習4：比薩配料

編寫一個循環，提示用戶輸入一系列比薩配料，并在用戶輸入’quit’時結束循環。每當用戶輸入一種配料后，都打印一條消息，指出要在比薩中添加這種配料。

# 定義一個提示信息，方便復用
prompt = "\n請輸入您想添加的比薩配料："
prompt += "\n(輸入 'quit' 即可完成點餐) "# 使用 while True 循環，直到遇到 break
while True:topping = input(prompt)if topping == 'quit':break # 當用戶輸入 'quit' 時，跳出循環else:print(f"好的，我們會在您的比薩中添加 {topping}。")

請輸入您想添加的比薩配料：
(輸入 'quit' 即可完成點餐) 蘑菇
好的，我們會在您的比薩中添加 蘑菇。請輸入您想添加的比薩配料：
(輸入 'quit' 即可完成點餐) 培根
好的，我們會在您的比薩中添加 培根。請輸入您想添加的比薩配料：
(輸入 'quit' 即可完成點餐) quit

知識點回顧：

while 循環：用于重復執行一段代碼，直到某個條件不再滿足。
無限循環與 break：while True: 創建了一個理論上會永遠執行的循環。break 語句是控制這種循環的關鍵，它提供了一個出口，當滿足特定條件（用戶輸入’quit’）時，可以立即終止循環。
代碼簡潔性：將多行提示語存儲在一個變量中，可以讓 input() 調用本身更整潔。

練習5：電影票

有家電影院根據觀眾的年齡收取不同的票價：不到3歲的觀眾免費；3（含）～12歲的觀眾收費10美元；年滿12歲的觀眾收費15美元。請編寫一個循環，在其中詢問用戶的年齡，并指出其票價。

prompt = "請輸入您的年齡（輸入非數字或'quit'退出）："while True:age_input = input(prompt)# 允許用戶輸入 'quit' 退出if age_input == 'quit':break# 使用 try-except 處理無效輸入（例如非數字）try:age = int(age_input)except ValueError:print("請輸入有效的年齡數字或 'quit'。")continue # 跳過本次循環的余下部分if age < 3:price = "免費"elif age < 12:price = "10美元"else:price = "15美元"print(f"您的票價是：{price}。")

請輸入您的年齡（輸入非數字或'quit'退出）：2
您的票價是：免費。
請輸入您的年齡（輸入非數字或'quit'退出）：10
您的票價是：10美元。
請輸入您的年齡（輸入非數字或'quit'退出）：25
您的票價是：15美元。
請輸入您的年齡（輸入非數字或'quit'退出）：quit

知識點回顧：

if-elif-else 結構：當有多個互斥的條件需要判斷時，使用 if-elif-else 鏈條。Python 會從上到下依次檢查每個條件，一旦找到滿足的，就會執行對應代碼塊并忽略余下的所有條件。
邊界條件：注意條件 age < 3 和 age < 12 的設置。因為程序會按順序檢查，所以第二個條件 age < 12 隱含了 age >= 3 的前提。
try-except 錯誤處理 (可選但推薦)：在將輸入轉換為整數時，如果用戶輸入了非數字字符，int() 函數會拋出 ValueError 錯誤導致程序崩潰。使用 try-except 可以優雅地捕獲這個錯誤，提示用戶，并使用 continue 語句跳過當前無效的輸入，繼續下一次循環。

練習6：三種出路

以不同的方式完成練習5，在程序中采取如下做法。

在 while 循環中使用條件測試來結束循環。
使用變量 active 來控制循環結束的時機。
使用 break 語句在用戶輸入 ‘quit’ 時退出循環。（已在練習5中演示）

# 方法二：使用 active 標志位
prompt = "請輸入您的年齡（輸入'quit'退出）："
active = True # 設置一個活動標志while active:age_input = input(prompt)if age_input == 'quit':active = False # 將標志位置為 False，循環將在下次檢查時結束else:age = int(age_input)if age < 3:print("您的票是免費的")elif age < 12:print("您的票是10美元")else:print("您的票是15美元")

請輸入您的年齡（輸入'quit'退出）：18
您的票是15美元
請輸入您的年齡（輸入'quit'退出）：5
您的票是10美元
請輸入您的年齡（輸入'quit'退出）：quit

知識點回顧：

標志位 (Flag)：使用一個布爾變量（如 active）來控制循環的執行狀態是一種常見的編程技巧。循環的繼續條件是 while active:。當需要退出時，只需在循環內部將 active 設為 False，循環在完成當前迭代后就會自然終止。這種方法比 while True + break 在邏輯上顯得更明確。

練習7：無限循環

編寫一個沒完沒了的循環，并運行它。（要結束該循環，可按Ctrl + C）

# 這是一個無限循環的經典例子
while True:print("這個循環將永遠運行下去，按 Ctrl+C 可以強制停止。")

這個循環將永遠運行下去，按 Ctrl+C 可以強制停止。
這個循環將永遠運行下去，按 Ctrl+C 可以強制停止。
...
Traceback (most recent call last):File "main.py", line 2, in <module>print("...")
KeyboardInterrupt

知識點回顧：

無限循環：while True: 是最直接的無限循環。它在需要程序持續運行直到被外部干預（如用戶、操作系統）的情況下非常有用，例如服務器監聽請求、游戲主循環等。
KeyboardInterrupt：在終端中運行 Python 程序時，按下 Ctrl+C 會發送一個“鍵盤中斷”信號給程序。如果程序沒有特殊處理這個信號，默認行為就是終止執行，并拋出 KeyboardInterrupt 異常。

練習8：熟食店

創建一個名為 sandwich_orders 的列表，其中包含各種三明治的名字，再創建一個名為 finished_sandwiches 的空列表。遍歷列表，制作三明治并將其移到已完成列表中。

sandwich_orders = ['金槍魚三明治', '雞肉法棍', '雞蛋美乃滋三明治', '素食三明治']
finished_sandwiches = []# 當 sandwich_orders 列表不為空時，循環繼續
while sandwich_orders:# 使用 .pop() 取出訂單列表中的最后一個三明治current_sandwich = sandwich_orders.pop()print(f"我做好了您的 {current_sandwich}。")# 使用 .append() 將做好的三明治添加到已完成列表finished_sandwiches.append(current_sandwich)print("\n--- 所有三明治都做好了！ ---")
for sandwich in finished_sandwiches:print(sandwich)

我做好了您的 素食三明治。
我做好了您的 雞蛋美乃滋三明治。
我做好了您的 雞肉法棍。
我做好了您的 金槍魚三明治。--- 所有三明治都做好了！ ---
素食三明治
雞蛋美乃滋三明治
雞肉法棍
金槍魚三明治

知識點回顧：

將列表用作循環條件：while sandwich_orders: 是一個非常 Pythonic 的寫法。當列表 sandwich_orders 中有元素時，它在布爾上下文中被視為 True；當列表變為空時，它被視為 False，循環自動結束。
list.pop() 方法：從列表中移除并返回一個元素，默認是最后一個。這是“處理并移除”任務的理想選擇。
list.append() 方法：將一個元素添加到列表的末尾。
移動元素：這個練習完美演示了在兩個列表之間移動元素的標準模式：從一個列表中 pop，然后 append 到另一個列表中。

練習9：五香煙熏牛肉賣完了

使用練習8的列表，確保 'pastrami' 在其中至少出現了三次。在程序開頭打印消息指出 pastrami 賣完了，然后使用 while 循環將列表中的 'pastrami' 全部刪除。

sandwich_orders = ['pastrami', '金槍魚三明治', 'pastrami', '雞肉法棍', '雞蛋美乃滋三明治', 'pastrami', '素食三明治'
]
finished_sandwiches = []print("抱歉，我們的五香煙熏牛肉（pastrami）今天賣完了。")# 使用 while 循環刪除所有的 'pastrami'
while 'pastrami' in sandwich_orders:sandwich_orders.remove('pastrami')print("\n正在處理剩余訂單...")
while sandwich_orders:current_sandwich = sandwich_orders.pop()print(f"我做好了您的 {current_sandwich}。")finished_sandwiches.append(current_sandwich)print("\n--- 所有三明治都做好了！ ---")
print(finished_sandwiches)

抱歉，我們的五香煙熏牛肉（pastrami）今天賣完了。正在處理剩余訂單...
我做好了您的 素食三明治。
我做好了您的 雞蛋美乃滋三明治。
我做好了您的 雞肉法棍。
我做好了您的 金槍魚三明治。--- 所有三明治都做好了！ ---
['素食三明治', '雞蛋美乃滋三明治', '雞肉法棍', '金槍魚三明治']

知識點回顧：

in 關鍵字：用于檢查列表中是否包含某個特定元素。'pastrami' in sandwich_orders 會返回 True 或 False。
list.remove() 方法：從列表中刪除第一個匹配的元素。
while 循環刪除所有匹配項：如果需要刪除列表中所有出現的某個特定值，while value in list: 配合 list.remove(value) 是一個簡潔有效的方法。如果使用 for 循環并在循環中刪除元素，會因為列表長度動態改變而導致意外行為，所以 while 循環是更安全的選擇。

練習10：夢想中的度假勝地

編寫一個程序，調查用戶夢想中的度假勝地。使用提示，并編寫一個打印調查結果的代碼塊。

# 創建一個空字典來存儲調查結果
responses = {}# 設置一個標志來控制循環是否繼續
polling_active = Truewhile polling_active:# 收集姓名和回答name = input("\n您好，您叫什么名字？ ")place = input("如果您能去世界上的任何一個地方，您會去哪里？ ")# 將回答存儲在字典中responses[name] = place# 詢問是否還有其他人要參與調查repeat = input("還有其他人要參與調查嗎？ (yes/no) ")if repeat == 'no':polling_active = False# 調查結束，打印結果
print("\n--- 調查結果 ---")
for name, place in responses.items():print(f"{name.title()} 夢想的度假勝地是 {place.title()}。")

您好，您叫什么名字？ 張三
如果您能去世界上的任何一個地方，您會去哪里？ 冰島還有其他人要參與調查嗎？ (yes/no) yes您好，您叫什么名字？ 李四
如果您能去世界上的任何一個地方，您會去哪里？ 馬爾代夫還有其他人要參與調查嗎？ (yes/no) no--- 調查結果 ---
張三 夢想的度假勝地是 冰島。
李四 夢想的度假勝地是 馬爾代夫。

知識點回顧：

動態填充字典：程序開始于一個空字典 responses，在循環中根據用戶的輸入動態地添加鍵值對。responses[name] = place 這行代碼完成了賦值。
結合 while 循環和字典：這個練習展示了如何使用循環來收集信息，并用字典這種強大的數據結構來組織和存儲這些信息。
dict.items() 方法：在最后的 for 循環中，.items() 方法被用來同時遍歷字典的鍵（name）和值（place），這使得打印格式化的結果非常方便。