Day04 - 循环结构

Day04 - 循环结构

1. 循环结构的应用场景

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，刚才的描述中其实不仅仅有需要重复的动作，还有我们上一个章节讲到的分支结构。再举一个简单的例子，比如在我们的程序中要实现每隔1秒中在屏幕上打印一个"hello, world"这样的字符串并持续一个小时，我们肯定不能够将print('hello, world')这句代码写上3600遍，如果真的需要这样做那么编程的工作就太无聊了。因此，我们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、再重复的发生。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。

2.for-in循环

如果明确的知道循环执行的次数或者是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\(\sum_{n=1}^{100}n\)。

"""

用for循环实现1~100求和

Version: 0.1

Author: 骆昊

"""

sum = 0

for n in range(101):

    sum += n

print(sum)

需要说明的是上面代码中的range类型，range可以用来产生一个不变的数值序列，而且这个序列通常都是用在循环中的，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，其中的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。

"""

用for循环实现1~100之间的偶数求和

Version: 0.1

Author: 骆昊

"""

sum = 0

for n in range(2,101,2):

    sum += n

print(sum)

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:

"""

用for循环实现1~100之间的偶数求和

Version: 0.1

Author: 骆昊

"""

sum = 0

for n in range(1,101):

    if (n % 2) == 0:

        sum += n

print(sum)

3. 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。

"""

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

Version: 0.1

Author: 骆昊

"""

import random

answer = random.randint(1,100)

counter = 0

while True:

    counter += 1

    number = int(input('请输入数值进行猜测：'))

    if number < answer:

        print('小一点')

    elif number > answer:

        print('大一点')

    else:

        print('你猜对了')

        break

print('你总共猜了%d次' %counter)

if counter > 7:

    print('您的智商余额不足。')

请输入数值进行猜测：50

大一点

请输入数值进行猜测：25

小一点

请输入数值进行猜测：37

大一点

请输入数值进行猜测：31

大一点

请输入数值进行猜测：28

小一点

请输入数值进行猜测：30

大一点

请输入数值进行猜测：29

你猜对了

你总共猜了7次

说明：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。

"""

输出乘法口诀表(九九表)

Version: 0.1

Author: 杨洁

"""

i = 1

for i in range(1,10):

    j = 1

    while True:

        if j < i:

            print('%d * %d = %d ' % (i, j, i*j),end='\t')

            j = j+1

        elif j == i:

            print('%d * %d = %d' % (i, j, i*j),end='\n')

            j = j+1

        else:

            break

1 * 1 = 1

2 * 1 = 2 	2 * 2 = 4

3 * 1 = 3 	3 * 2 = 6 	3 * 3 = 9

4 * 1 = 4 	4 * 2 = 8 	4 * 3 = 12 	4 * 4 = 16

5 * 1 = 5 	5 * 2 = 10 	5 * 3 = 15 	5 * 4 = 20 	5 * 5 = 25

6 * 1 = 6 	6 * 2 = 12 	6 * 3 = 18 	6 * 4 = 24 	6 * 5 = 30 	6 * 6 = 36

7 * 1 = 7 	7 * 2 = 14 	7 * 3 = 21 	7 * 4 = 28 	7 * 5 = 35 	7 * 6 = 42 	7 * 7 = 49

8 * 1 = 8 	8 * 2 = 16 	8 * 3 = 24 	8 * 4 = 32 	8 * 5 = 40 	8 * 6 = 48 	8 * 7 = 56 	8 * 8 = 64

9 * 1 = 9 	9 * 2 = 18 	9 * 3 = 27 	9 * 4 = 36 	9 * 5 = 45 	9 * 6 = 54 	9 * 7 = 63 	9 * 8 = 72 	9 * 9 = 81

"""

输出乘法口诀表(九九表)

Version: 0.1

Author: 骆昊

"""

for i in range(1,10):

    for j in range(1,i+1):

            print('%d * %d = %d' %(i, j, i*j),end='\t')

    print('\n')

1 * 1 = 1	

2 * 1 = 2	2 * 2 = 4	

3 * 1 = 3	3 * 2 = 6	3 * 3 = 9	

4 * 1 = 4	4 * 2 = 8	4 * 3 = 12	4 * 4 = 16	

5 * 1 = 5	5 * 2 = 10	5 * 3 = 15	5 * 4 = 20	5 * 5 = 25	

6 * 1 = 6	6 * 2 = 12	6 * 3 = 18	6 * 4 = 24	6 * 5 = 30	6 * 6 = 36	

7 * 1 = 7	7 * 2 = 14	7 * 3 = 21	7 * 4 = 28	7 * 5 = 35	7 * 6 = 42	7 * 7 = 49	

8 * 1 = 8	8 * 2 = 16	8 * 3 = 24	8 * 4 = 32	8 * 5 = 40	8 * 6 = 48	8 * 7 = 56	8 * 8 = 64	

9 * 1 = 9	9 * 2 = 18	9 * 3 = 27	9 * 4 = 36	9 * 5 = 45	9 * 6 = 54	9 * 7 = 63	9 * 8 = 72	9 * 9 = 81

4. 练习

4.1 输入一个数判断是不是素数。

"""

输入一个正整数判断它是不是素数

Version: 0.1

Author: 骆昊

Date: 2019-05-15

"""

from math import sqrt

n = int(input('请输入一个正整数: '))

end = int(sqrt(n))

is_prime = True

for i in range(2, end + 1):

    if n % i == 0:

        is_prime = False

        break

if is_prime and n != 1:

    print('%d是一个素数' %n)

else:

    print('%d不是一个素数' %n)

请输入一个正整数: 154651347

154651347不是一个素数

4.2 输入两个正整数，计算最大公约数和最小公倍数

"""

输入两个正整数计算最大公约数和最小公倍数

Version: 0.1

Author: 骆昊

Date: 2019-05-15

"""

x = int(input('请输入第一个正整数： '))

y = int(input('请输入第二个正整数： '))

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

请输入第一个正整数： 34

请输入第二个正整数： 5

5和34的最大公约数是1

5和34的最小公倍数是170

4.3 打印三角形图案

"""

打印各种三角形图案

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    *

   **

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    *

   ***

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Version: 0.1

Author: 骆昊

"""

row = int(input('请输入行号: '))

for i in range(row):

    for j in range(i+1):

            print('*',end = '')

    print('\n')

请输入行号: 6

*

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row = int(input('请输入行数：'))

for i in range(row):

    for j in range(row):

        if j < row - i - 1:

            print(' ',end='')

        else:

            print('*',end='')

    print('\n')

请输入行数：5

    *

   **

  ***

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*****

row = int(input('请输入行号: '))

for i in range(row):

    for j in range(row + i):

        if j < row - i -1:

            print(' ',end = '')

        else:

            print('*',end = '')

    print('\n')

请输入行号: 5

    *

   ***

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END

2019-05-15 21:37:55

巴特西

PYTHON 100days学习笔记004：循环结构