Python入门教程 | Python 流程控制语句

亦凉 2024-03-08 07:31 6阅读 0赞

## 程序流程控制的三种结构 ##

## 1.顺序结构 ##

计算机执行程序的步骤是从上到下依次执行  
![在这里插入图片描述][152d269f4aca4beca9424a9477e3dd05.png]

## 2.选择结构（条件控制） ##

Python 条件语句是通过一条或多条语句的执行结果（True 或者 False）来决定执行的代码块。

可以通过下图来简单了解条件语句的执行过程:  
![在这里插入图片描述][21cd739f0ef74633b2dc15a630af756f.jpeg]  
代码执行过程：  
![在这里插入图片描述][0f784b88bf2c436fb20cdc7b2d7d68a0.png]

### if 语句 ###

Python中if语句的一般形式如下所示：

if condition_1:
        statement_block_1
    elif condition_2:
        statement_block_2
    else:
        statement_block_3

*  如果 “condition\_1” 为 True 将执行 “statement\_block\_1” 块语句
 *  如果 “condition\_1” 为False，将判断 “condition\_2”
 *  如果"condition\_2" 为 True 将执行 “statement\_block\_2” 块语句
 *  如果 “condition\_2” 为False，将执行"statement\_block\_3"块语句

Python 中用 elif 代替了 else if，所以if语句的关键字为：if – elif – else。

**注意**：

*  1、每个条件后面要使用冒号 :，表示接下来是满足条件后要执行的语句块。
 *  2、使用缩进来划分语句块，相同缩进数的语句在一起组成一个语句块。
 *  3、在 Python 中没有 switch…case 语句，但在 Python3.10 版本添加了 match…case，功能也类似，详见下文。

**Gif 演示：**  
![在这里插入图片描述][222a22db6bfc4f92a2fc1b8837f55af4.png]  
**实例**  
以下是一个简单的 if 实例：

var1 = 100
    if var1:
        print ("1 - if 表达式条件为 true")
        print (var1)
     
    var2 = 0
    if var2:
        print ("2 - if 表达式条件为 true")
        print (var2)
    print ("Good bye!")

执行以上代码，输出结果为：

> 1 - if 表达式条件为 true  
> 100  
> Good bye!

从结果可以看到由于变量 var2 为 0，所以对应的 if 内的语句没有执行。

以下实例演示了狗的年龄计算判断：

age = int(input("请输入你家狗狗的年龄: "))
    print("")
    if age <= 0:
        print("你是在逗我吧!")
    elif age == 1:
        print("相当于 14 岁的人。")
    elif age == 2:
        print("相当于 22 岁的人。")
    elif age > 2:
        human = 22 + (age -2)*5
        print("对应人类年龄: ", human)
     
    ### 退出提示
    input("点击 enter 键退出")

将以上脚本保存在dog.py文件中，并执行该脚本：

C:\Users\Lenovo>cd Desktop
    
    C:\Users\Lenovo\Desktop>python dog.py
    请输入你家狗狗的年龄: 6
    
    对应人类年龄:  42
    点击 enter 键退出

以下为if中常用的操作运算符:

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>操作符</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>&lt;</td> 
   <td>小于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&lt;=</td> 
   <td>小于或等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;</td> 
   <td>大于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>&gt;=</td> 
   <td>大于或等于</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>==</td> 
   <td>等于，比较两个值是否相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>!=</td> 
   <td>不等于</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 程序演示了 == 操作符
    # 使用数字
    print(5 == 6)
    # 使用变量
    x = 5
    y = 8
    print(x == y)

以上实例输出结果：

> False  
> False

high\_low.py文件演示了数字的比较运算：

# 该实例演示了数字猜谜游戏
    number = 7
    guess = -1
    print("数字猜谜游戏!")
    while guess != number:
        guess = int(input("请输入你猜的数字："))
     
        if guess == number:
            print("恭喜，你猜对了！")
        elif guess < number:
            print("猜的数字小了...")
        elif guess > number:
            print("猜的数字大了...")

执行以上脚本，实例输出结果如下：

> C:\\Users\\Lenovo\\Desktop>python high\_low.py  
> 数字猜谜游戏!  
> 请输入你猜的数字：2  
> 猜的数字小了…  
> 请输入你猜的数字：3  
> 猜的数字小了…  
> 请输入你猜的数字：9  
> 猜的数字大了…  
> 请输入你猜的数字：7  
> 恭喜，你猜对了！

### if 嵌套 ###

在嵌套 if 语句中，可以把 if…elif…else 结构放在另外一个 if…elif…else 结构中。

if 表达式1:
        语句
        if 表达式2:
            语句
        elif 表达式3:
            语句
        else:
            语句
    elif 表达式4:
        语句
    else:
        语句

**脚本模式实例**

num=int(input("输入一个数字："))
    if num%2==0:
        if num%3==0:
            print ("你输入的数字可以整除 2 和 3")
        else:
            print ("你输入的数字可以整除 2，但不能整除 3")
    else:
        if num%3==0:
            print ("你输入的数字可以整除 3，但不能整除 2")
        else:
            print  ("你输入的数字不能整除 2 和 3")

将以上程序保存到 test\_if.py 文件中，执行后输出结果为：

> C:\\Users\\Lenovo\\Desktop>python test.py  
> 输入一个数字：5  
> 你输入的数字不能整除 2 和 3

### match…case ###

Python 3.10 增加了 match…case 的条件判断，不需要再使用一连串的 if-else 来判断了。

match 后的对象会依次与 case 后的内容进行匹配，如果匹配成功，则执行匹配到的表达式，否则直接跳过，\_ 可以匹配一切。

语法格式如下：

match subject:
        case <pattern_1>:
            <action_1>
        case <pattern_2>:
            <action_2>
        case <pattern_3>:
            <action_3>
        case _:
            <action_wildcard>

**case \_**: 类似于 C 和 Java 中的 **default**:，当其他 **case** 都无法匹配时，匹配这条，保证永远会匹配成功。

def http_error(status):
        match status:
            case 400:
                return "Bad request"
            case 404:
                return "Not found"
            case 418:
                return "I'm a teapot"
            case _:
                return "Something's wrong with the internet"
    
    mystatus=400
    print(http_error(400))

以上是一个输出 HTTP 状态码的实例，输出结果为：

> Bad request

一个 case 也可以设置多个匹配条件，条件使用 ｜ 隔开，例如：

...
        case 401|403|404:
            return "Not allowed"

## 3.循环结构 ##

Python 中的循环语句有 for 和 while。

Python 循环语句的控制结构图如下所示：  
![在这里插入图片描述][e3aa8b976cda42d5836a8cb9b213185d.jpeg]

### while 循环 ###

Python 中 while 语句的一般形式：

while 判断条件(condition)：
        执行语句(statements)……

执行流程图如下：

如果条件为true

继续判断

如果条件为false

开始

判断条件

执行代码块

结束

**执行 Gif 演示：**  
![在这里插入图片描述][5c1cd4ad9a96426ba6a7effc61dfb4f1.png]  
同样需要注意冒号和缩进。另外，在 Python 中没有 do…while 循环。

以下实例使用了 while 来计算 1 到 100 的总和：

n = 100
    sum = 0
    counter = 1
    while counter <= n:
        sum = sum + counter
        counter += 1
     
    print("1 到 %d 之和为: %d" % (n,sum))

执行结果如下：

> 1 到 100 之和为: 5050

**无限循环**  
我们可以通过设置条件表达式永远不为 false 来实现无限循环，实例如下：

#!/usr/bin/python3
     
    var = 1
    while var == 1 :  # 表达式永远为 true
       num = int(input("输入一个数字  :"))
       print ("你输入的数字是: ", num)
     
    print ("Good bye!")

执行以上脚本，输出结果如下：

> 输入一个数字 :5  
> 你输入的数字是: 5  
> 输入一个数字 :

你可以使用 C**TRL+C** 来退出当前的无限循环。

无限循环在服务器上客户端的实时请求非常有用。

#### while 循环使用 else 语句 ####

如果 while 后面的条件语句为 false 时，则执行 else 的语句块。

语法格式如下：

while <expr>:
        <statement(s)>
    else:
        <additional_statement(s)>

expr 条件语句为 true 则执行 statement(s) 语句块，如果为 false，则执行 additional\_statement(s)。

循环输出数字，并判断大小：

count = 0
    while count < 5:
       print (count, " 小于 5")
       count = count + 1
    else:
       print (count, " 大于或等于 5")

执行以上脚本，输出结果如下：

> 0 小于 5  
> 1 小于 5  
> 2 小于 5  
> 3 小于 5  
> 4 小于 5  
> 5 大于或等于 5

#### 简单语句组 ####

类似 if 语句的语法，如果你的 while 循环体中只有一条语句，你可以将该语句与 while 写在同一行中， 如下所示：

flag = 1
    while (flag): print ('欢迎访问泰山的技术博客!')
    print ("Good bye!")

**注意**：以上的无限循环你可以使用 CTRL+C 来中断循环。

执行以上脚本，输出结果如下：

> 欢迎访问泰山的技术博客!  
> 欢迎访问泰山的技术博客!  
> 欢迎访问泰山的技术博客!  
> 欢迎访问泰山的技术博客!  
> 欢迎访问泰山的技术博客!  
> ……

### for循环语句 ###

Python for 循环可以遍历任何可迭代对象，如一个列表或者一个字符串。

for循环的一般格式如下：

for <variable> in <sequence>:
        <statements>
    else:
        <statements>

流程图：

下一个元素

继续

循环完所有元素

开始

集合中的元素

代码块

结束

Python for 循环实例：

sites = ["Baidu", "Google","Tarzan","Taobao"]
    for site in sites:
        print(site)

以上代码执行输出结果为：

> Baidu  
> Google  
> Tarzan  
> Taobao

也可用于打印字符串中的每个字符：

word = 'Tarzan'
     
    for letter in word:
        print(letter)

以上代码执行输出结果为：

> t  
> a  
> r  
> z  
> a  
> n

整数范围值可以配合 range() 函数使用：

#  1 到 5 的所有数字：
    for number in range(1, 6):
        print(number)

以上代码执行输出结果为：

> 1  
> 2  
> 3  
> 4  
> 5

#### for…else ####

在 Python 中，for…else 语句用于在循环结束后执行一段代码。

语法格式如下：

for item in iterable:
        # 循环主体
    else:
        # 循环结束后执行的代码

当循环执行完毕（即遍历完 iterable 中的所有元素）后，会执行 else 子句中的代码，如果在循环过程中遇到了 break 语句，则会中断循环，此时不会执行 else 子句。

for x in range(6):
      print(x)
    else:
      print("Finally finished!")

执行脚本后，输出结果为：

> 0  
> 1  
> 2  
> 3  
> 4  
> 5  
> 6  
> Finally finished!

以下 for 实例中使用了 break 语句，break 语句用于跳出当前循环体，不会执行 else 子句：

sites = ["Baidu", "Google","Tarzan","Taobao"]
    for site in sites:
        if site == "Tarzan":
            print("泰山博客!")
            break
        print("循环数据 " + site)
    else:
        print("没有循环数据!")
    print("完成循环!")

执行脚本后，在循环到 "Tarzan"时会跳出循环体：

> 循环数据 Baidu  
> 循环数据 Google  
> 泰山博客!  
> 完成循环!

### range() 函数 ###

Python3 range() 函数返回的是一个可迭代对象（类型是对象），而不是列表类型， 所以打印的时候不会打印列表。  
Python3 list() 函数是对象迭代器，可以把 range() 返回的可迭代对象转为一个列表，返回的变量类型为列表。

**函数语法**

range(stop)
    range(start, stop[, step])

**参数说明：**

*  start: 计数从 start 开始。默认是从 0 开始。例如 range(5) 等价于 range(0， 5)
 *  stop: 计数到 stop 结束，但不包括 stop。例如：range(0， 5) 是 \[0, 1, 2, 3, 4\] 没有 5
 *  step：步长，默认为 1。例如：range(0， 5) 等价于 range(0, 5, 1)

如果你需要遍历数字序列，可以使用内置 range() 函数。它会生成数列，例如:

>>>for i in range(5):
    ...     print(i)
    ...
    0
    1
    2
    3
    4

也可以使 range() 以指定数字开始并指定不同的增量(甚至可以是负数，有时这也叫做’步长’):

>>> for i in range(0, 10, 3):
    ...  print(i)
    ...
    0
    3
    6
    9

**注意:** print(i) 要缩进空格。  
负数：

>>> for i in range(-10, -100, -30):
    ...  print(i)
    ...
    -10
    -40
    -70
    >>>

您可以结合 range() 和 len() 函数以遍历一个序列的索引,如下所示:

>>> a = ['Google', 'Baidu', 'Tarzan', 'Taobao', 'QQ']
    >>> for i in range(len(a)):
    ...  print(i,a[i])
    ...
    0 Google
    1 Baidu
    2 Tarzan
    3 Taobao
    4 QQ
    >>>

还可以使用 range() 函数来创建一个列表：

>>>list(range(5))
    [0, 1, 2, 3, 4]
    >>>

### break 和 continue 语句及循环中的 else 子句 ###

**break 执行流程图：**  
![在这里插入图片描述][54d7234a015547408c9977bad0539d02.jpeg_pic_center]  
**continue 执行流程图：**  
![在这里插入图片描述][b0cfe8f04d57478dafd7a93c6c4746d0.jpeg]  
**while 语句代码执行过程：**  
![在这里插入图片描述][bc5b8445cf4c445b9a23aeb611486bd3.png]  
**for 语句代码执行过程：**  
![在这里插入图片描述][1d9760e2a6554a45a64249fdb0df3eaf.png]  
**break** 语句可以跳出 for 和 while 的循环体。如果你从 for 或 while 循环中终止，任何对应的循环 else 块将不执行。

**continue** 语句被用来告诉 Python 跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

**实例**  
while 中使用 break：

n = 0
    while n < 5:
        n += 1
        if n == 3:
            break
        print(n)

输出结果为：

> 1  
> 2

while 中使用 continue：

n = 0
    while n < 5:
        n += 1
        if n == 3:
            continue
        print(n)

输出结果为：

> 1  
> 2  
> 4  
> 5

更多实例如下：

for letter in 'Tarzan':     # 第一个实例
       if letter == 'z':
          break
       print ('当前字母为 :', letter)
      
    var = 10                    # 第二个实例
    while var > 0:              
       print ('当前变量值为 :', var)
       var = var -1
       if var == 5:
          break

执行以上脚本输出结果为：

> 当前字母为 : T  
> 当前字母为 : a  
> 当前字母为 : r  
> 当前变量值为 : 10  
> 当前变量值为 : 9  
> 当前变量值为 : 8  
> 当前变量值为 : 7  
> 当前变量值为 : 6

以下实例循环字符串 Tarzan，碰到字母 z 跳过输出：

for letter in 'Tarzan':     # 第一个实例
       if letter == 'z':        # 字母为 o 时跳过输出
          continue
       print ('当前字母 :', letter)
     
    var = 5                    # 第二个实例
    while var > 0:              
       var = var -1
       if var == 3:             # 变量为 3 时跳过输出
          continue
       print ('当前变量值 :', var)

执行以上脚本输出结果为：

> 当前字母 : T  
> 当前字母 : a  
> 当前字母 : r  
> 当前字母 : a  
> 当前字母 : n  
> 当前变量值 : 4  
> 当前变量值 : 2  
> 当前变量值 : 1  
> 当前变量值 : 0

循环语句可以有 else 子句，它在穷尽列表(以for循环)或条件变为 false (以while循环)导致循环终止时被执行，但循环被 break 终止时不执行。

如下实例用于查询质数的循环例子:

for n in range(2, 10):
        for x in range(2, n):
            if n % x == 0:
                print(n, '等于', x, '*', n//x)
                break
        else:
            # 循环中没有找到元素
            print(n, ' 是质数')

执行以上脚本输出结果为：

> 2 是质数  
> 3 是质数  
> 4 等于 2 \* 2  
> 5 是质数  
> 6 等于 2 \* 3  
> 7 是质数  
> 8 等于 2 \* 4  
> 9 等于 3 \* 3

### pass 语句 ###

Python pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。

pass 不做任何事情，一般用做占位语句，如下实例

>>>while True:
    ...     pass  # 等待键盘中断 (Ctrl+C)

最小的类:

>>>class MyEmptyClass:
    ...     pass

以下实例在字母为 o 时 执行 pass 语句块:

for letter in 'Tarzan': 
       if letter == 'z':
          pass
          print ('执行 pass 块')
       print ('当前字母 :', letter)

执行以上脚本输出结果为：

> 当前字母 : T  
> 当前字母 : a  
> 当前字母 : r  
> 执行 pass 块  
> 当前字母 : z  
> 当前字母 : a  
> 当前字母 : n

[152d269f4aca4beca9424a9477e3dd05.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/08/30fa7e5103ec492594ede72aeb6a387b.png
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