【Python】Python中的循環語句

循環語句

導讀
一、基本概念
- 1.1 循環語句的執行流程
- 1.2 循環語句的分類
二、while語句
三、for語句
四、break與continue
五、死循環
六、循環中的else語句
七、`range()`函數
結語

導讀

大家好，很高興又和大家見面啦！！！

在上一篇內容中我們介紹了條件語句的相關內容，我們先簡單的回顧一下：

在Python中有兩種條件語句——if語句和match……case語句。其中if語句是由關鍵字if、elif、else引導的特定語句塊，而match……case是在Python 3.10之后新增的一種條件語句，并且match與case并不是Python中的關鍵字，也就是說我們在沒有使用match……case語法結構時，是可以定義重名的變量的。

在if語句中有三種形式的分支語句：

單分支語句——由if引導的條件語句，其語法格式為：

if True:  # True代表的是語句中的判斷語句pass  # pass——空語句，代表的是if語句塊中的語句

雙分支語句——由if……else引導的條件語句，其語法格式為：

if True:  # if后帶有判斷語句pass
else:  # else后不帶判斷語句pass

多分支語句——由if……elif……else引導的條件語句，其語法格式為：

if 1:pass
elif 2:  # elif可以存在多個pass
else:pass

if條件語句還有兩種使用方式：

if嵌套使用，嵌套格式如下所示：

if True: if True:  # 在if語句的任一分支中都能繼續使用if語句# ……passelse:passpass
else:pass
pass

省略else，在兩種情況下可以省略else語句：

不需要借助else語句的判斷邏輯，可以省略else，其語法結構如下：

# 雙分支或多分支語句中不需要使用else的判斷邏輯時可以省略else
if True:pass
pass  # 雙分支語句省略else變為單分支語句if 1:pass
elif 2:pass
pass  # 三分支語句省略else變為雙分支語句

在if、elif語句中存在轉向語句的情況，可以省略else，其語法結構如下：

def ignoreElse():# 在函數中if、elif分支中存在轉向語句return，可以省略elseif True:return Truereturn Falsewhile True:# 在循環語句中，if、elif分支中存在轉向語句break、continue，可以省略elseif 1:continueelif 2:breakpass

match……case語句的用法與C/C++中的開關語句（Switch語句）的使用方式一致，通過match作為語句的引導詞，case作為語句中各分支的引導詞，其語法格式如下所示：

a = 1
match a + 1:  # match 引導詞后跟一個表達式case 1:  # case 引導詞后可以跟常量、變量、函數、通配符等pass  # case 語句塊中的內容都是獨立的語句塊case 2:passcase _:  # 通配符_ 可以指代一切內容，相當于defaultpass

但是match……case語句要比Switch語句的功能強大：

Switch引導詞后只能跟一個整型表達式，而match引導詞后可以跟一個任一類型的表達式
Switch語句中case引導詞后只能跟整型常量表達式，而match語句中case引導詞后可以跟常量、變量、函數……
Switch語句中case分支是連通的需要借助break將分支給獨立出來，match語句中case分支是相互獨立的

復習完了Python中的分支語句的內容，下面我們來看一下Python中的第二類控制語句——循環語句，

一、基本概念

循環語句指的是能夠重復執行同一件事情的語句，是循環結構的具體體現。

1.1 循環語句的執行流程

循環語句的執行流程如下所示：

循環語句執行流程
在循環語句中循環體中可以是空語句，但是下面三條語句是一個循環語句中必不可少的內容：

循環對象語句——在循環語句中參與循環的對象
循環判斷語句——通過判斷語句的值來決定是否進入循環
循環遞進語句——循環對象通過遞進語句逐漸向循環的結束條件靠近

1.2 循環語句的分類

C/C++中有三種循環語句——while循環語句、for循環語句以及do……while循環語句除了這三種循環語句外我們還可以通過goto語句來實現循環；

但是在Python中，只存在兩種形式的循環語句——while循環語句和for循環語句。Python中的循環語句與C/C++中所對應的while循環語句與for循環語句有相同點也有不同點，接下來我們就分別來看一下這兩種語言中的while語句與for語句之間的差異；

二、while語句

在C/C++中while語句的語法結構如下所示：

	int i = 1;//循環對象語句while (i != 100) {//while——語句引導詞//i != 100——循環判斷語句printf("%d\n", i);//循環體語句——循環語句需要執行的具體內容，可以為空語句i++;//循環遞進語句——對象語句根據遞進語句逐漸靠近循環的介紹條件}

在Python中while語句的語法結構與該結構相似，但還是會有些許區別：

i = 1  # 循環對象語句
while i != 100:# while——語句引導詞# i != 100——循環判斷語句print(i)  # 循環體語句——循環語句中需要執行的具體內容i += 1  # 循環遞進語句——循環對象根據遞進語句逐漸靠近循環的介紹條件

while語句的語法結構在兩種語言中唯一的不同在于判斷語句的表示，在C/C++中，判斷語句會通過圓括號'()'括起來，但是在Python中，判斷語句則是通過冒號':'來表示判斷語句的結束。

需要注意的是，在C/C++中如果遞進語句是逐個遞進，那我們可以通過前置'++'/'--'或者后置'++'/'--'來完成語句的遞進，但是在Python中舍棄了這類操作符，在自增自減的遞進語句中，可以通過賦值運算符來實現自增自減的操作。

while語句是循環語句的最基礎的一種語法，語法的使用上也比較簡單，這里就不再繼續贅述，下面我們繼續來看一下for語句在兩種語言中的異同點；

三、for語句

在while語句中，語句的循環對象位于語句的外部，循環遞進語句則位于循環體中，它們三者在位置上呈現的是一種上下關系，這樣就容易出現一種情況——當循環對象語句與while引導詞中間的語句內容過多或者循環體中的語句比較多時，導致循環對象語句、判斷語句以及循環遞進語句間隔太遠。

在這種情況下如果在循環語句中出現問題時，我們想要修改這三者中的其中之一，則會需要花費大量的時間去一一尋找這三條語句。因此如果我們在編寫循環語句時，需要盡可能的讓這三條語句靠近一些。

在計算機語言中，for循環語句就很好的彌補了while語句中的這個問題，下面我們先來看一下C/C++中的for語句的語法結構，如下所示：

	for (int i = 1; i != 100; i++) {printf("%d\n", i);}

可以看到，在C/C++的for語句中，循環對象語句、循環判斷語句、循環遞進語句都位于引導詞for后面的圓括號內'()'，這樣就能在我們需要修改這三者中的任一一條語句時，就能通過循環語句引導詞for很輕松的找到這三條語句。

在Python中，for語句的語法結構與C/C++的for語句的語法結構有很大的不同，如下所示：

for i in range(1, 101):print(i)
# i——循環對象
# in——成員運算符
# range()——可迭代對象，也可以是字符串、元組、列表……

在Python中，for循環語句的判斷語句與遞進語句都被整合到了可迭代對象中。可迭代對象指的是一種特殊的變量~內部包含了很多其他的值。循環體在執行時，可以通過成員運算符'in'將可迭代對象中的值一個一個的取出來并存放在循環對象變量中。

這里展示的可迭代對象range()，是一個可以依次獲取參數區間內整數的內建函數，該函數的區間為前閉后開區間，也就是說對于區間1～101我們通過成員運算符'in'可以從函數中獲取到的內容為1～100的所有整數。

在循環語句中我們還可以通過轉向語句來控制循環體語句的執行邏輯，在C/C++中循環體中的轉向語句有兩種——break與continue，在Python中，這兩種轉向語句同樣適用，下面我們就來看一下Python中的break與continue的用法

四、break與continue

在循環語句中，break可以用來立即結束循環并跳出循環，continue可以用來立即結束當前循環開始進入下一次循環，具體用法如下所示：

從測試中可以看到，通過for循環語句我們完成了從1到100 的打印，當在循環中加入break與continue之后，循環的執行邏輯發生了變化：

在 i == 10 時，第一個if語句能夠正常執行，也就是說此時循環體中執行的是轉向與continue，可以看到continue后的print語句并沒有執行，而是直接進入了下一次循環打印i == 11；
在 i == 20 時，在完成打印后，第二個if語句能夠正常執行，也就是說此時循環體中執行的是轉向語句break，可以看到在執行完break后，循環并未繼續執行，而是執行了循環外的print語句；

這個例子很好的說明了這兩個轉向語句在循環中的用法：