Python基础 - 2.判断语句与循环语句 | 艾自由网

前言

在Python中，判断语句和循环语句是控制程序执行流程的基本结构。

(1)判断语句

用于根据条件对程序的执行流程进行分支控制。最常用的判断语句是if语句。通过if语句可以执行基于一定条件判断的代码块。结合elif和else子句，可以执行更复杂的分支逻辑。

age = 18
if age < 18:
    print("未成年")
elif age == 18:
    print("刚好成年")
else:
    print("成年")

(2)循环语句

让程序可以执行重复的动作。Python提供了两种循环语句：for循环和while循环。for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者字符串。while循环在条件为真时重复执行代码块。

# for循环
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# while循环
i = 1
while i < 6:
    print(i)
    i += 1

2.1 布尔类型

概述

布尔类型只有两种结果：True 和 False。Ture：表示真，通俗的说表示成立。False：表示假，通俗的说表示不成立。

作用

这种数据类型往往用于判断的场景。

have_money = True
if have_money:
    print("你有钱啊，是否有才华就不一定哦...")
else:
    print("是否有才华不一定，但一定没有钱，^_^...")

# 运行结果：
# 你有钱啊，是否有才华就不一定哦...

2.2 比较运算符

概述

比较运算符是编程语言中用来比较两个值的操作符。在Python中，比较运算符可以判断两个值之间的关系，例如它们是否相等、一个是否大于另一个等等。使用比较运算符的结果通常是布尔值，即True或False。

分类

比较运算符	描述	示例
==	检查两个操作数的值是否相等，如果是则条件变为真。	如a=3,b=3，则a == b为True
!=	检查两个操作数的值是否相等，如果值不相等，则条件变为真。	如a=1,b=3，则a != b为True
<	检查左操作数的值是否小于右操作数的值，如果是，则条件成立。	如a=7,b=3，则a < b为False
>	检查左操作数的值是否大于右操作数的值，如果是，则条件成立。	如a=7,b=3，则a > b为True
<=	检查左操作数的值是否小于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立。	如a=3,b=3，则a <= b为True
>=	检查左操作数的值是否大于或等于右操作数的值，如果是，则条件成立。	如a=3,b=3，则a >= b为True

结果

比较运算符的结果一定是True或者False。

总结：
把生活中的大于、小于、等于、不等于、大于或者等于、小于或者等于用>、<、==、!=、>=、<=来表示
>=表示的意思是：大于或者等于只要满足那么结果就是True否则为False
<=表示的意思是：小于或者等于只要满足那么结果就是True否则为False
注意等于用==表示，而不是=

2.3 逻辑运算符

引入

通过比较运算符我们知道，当比较数据大小、是否相等时，可以直接用>、<、==、!=、>=、<=来操作。但是，有很多时候不仅仅是简单的对比大小还有：并且、或者、不。举个例子：

成年并且是女性
本科生或者研究生
不是十八周岁以下学生

为了能够实现并且、或者、不（专业术语称之为：'与'、'或'、'非'），Python提供了逻辑运算符：and、or、not。

简单使用

(1)and实现与的功能，通俗的说就是“并且”；两边都为True，结果才为True。

(2)or实现或的功能，通俗的说就是“或者”；两边只要有一个True，结果就为True。

(3)not实现非的功能，通俗的说就是“不”；如果之前是False，那么not False就是True。

逻辑运算符与比较运算符一起用

# 需求1：怎样实现不小于十八岁的判断呢？
age = 20

print("大于18岁吗？")
print(age > 18)  # 方式一：直接用比较运算符
print(not(age <= 18))  # 方式二：用了比较运算符与逻辑运算符

# 需求2：年龄在18 - 60岁之间的男性或者年龄在18 - 50岁之间的女性
age = 20
gender = "男性"

print("符合要求吗？")
print((18 <= age <=50 and gender == "女性") or (18 <= age <= 60 and gender == "男性"))

特殊情况下的逻辑运算符

我们一般用逻辑运算符时，左右两边的结果是True或者False，最后得到一个True或者False。但是有时逻辑运算符的左右两边不是True或者False，这种情况我们就需要小心一点。

(1)and的特殊规则

# 猜猜下面的示例，结果分别是什么？

print(100 and 200)  # 输出什么呢？
print(100 and 100 > 50)  # 输出什么呢？
print(0 and 200)  # 输出什么呢？
print(0 and 100 > 50)  # 输出什么呢？


# 运行结果：
200
True
0
0

为什么呢？想要搞懂这个问题，需要了解这两点：

Python中的布尔类型也就是True和False：用True表示真；用False表示假。而在一些其它编程语言中没有，例如C语言中是没有布尔类型的，因此C语言为了能够表示出真、假，就发明了一个规定，只要数字不是0无论是正数还是负数都表示真，只要是0就表示假。后来，虽然Python发明了True和False，但它依然保留了C语言中的这种开发者都已经习以为常的习惯，所以Python中也用：非0表示真，0表示假。
我们知道and实现的是两边都是True最后结果才是True，否则是False，但是它有个隐藏的功能，如果左边的表达式不是True那么右边根本不会执行，且将左侧的值当做最后结果；如果左边的表达式是True那么右边才会执行，且将右侧的值当做最后的结果。之所以有这个隐藏的功能是因为：and是与的功能，既然左侧已经为假了，也就没有必要看右边了，结果一定是假，只不过此时把左侧的结果当做最后结果而已。

根据上述两点来看：

print(100 and 200)：因为100不是0所以and左边为真，接下来执行右边，此时将200当做最后的结果
print(100 and 100>50)：因为100不是0所以为真，执行右边100>50且将它的结果当做最后的结果，所以最后为True
print(0 and 200)：因为and左侧为0所以为假，不会执行右边，且将左边的结果当做最后结果，所以最后为0
print(0 and 100>50)：原因与上述一样，结果为0

(2)or的特殊规则

有了前面and的额外经验，我们再看or时就简单多了。or的特殊规则如下:

如果左边为真，那么就把左边的值当做最后的结果；如果左右为假，那么就把右边的值当做最后的结果。

or之所以有这样的功能，是因为：or是或的功能，既然左侧已经为真了，也就没有必要看右边了，结果一定是真，只不过此时把左侧的结果当做最后结果而已。

# 猜猜下面的运行结果是什么呢？

print(100 or 200)  # 输出什么呢？
print(100 or 100>50)  # 输出什么呢？
print(0 or 200)  # 输出什么呢？
print(0 or 100>50)  # 输出什么呢？


# 运行结果：
100
100
200
True

2.4 判断语句 - if

引入

很多时候当我们打开某个App，需要输入用户名和密码，如果正确那么就可以登录，否则不让使用。在我们身边这样场景有很多很多，想要实现这样的功能那我们就需要学习if判断。

基本使用

if是用来进行判断的，其使用格式如下：

if 要判断的条件:
    条件成立时，要做的事情

# 示例代码如下：
age = 30
print('----if判断开始----')
if age >= 18:
    print('已经成年了')  # 当前代码处有缩进 缩进为4个空格 一个Tab键
print('----if判断结束----')

注意：

if判断总体来说：当条件满足后就要做某些事情，这些事情以及if它们是一个整体
如果if条件成立后，要做的事情有很多，那么都需要在行首缩进四个空格（只需要敲一个tab键，Pycharm就会自动换行为四个空格）

案例

# 案例1
age = 30
print("------if判断开始------")
if age >= 18:
    print("我已经成年了")
    print("我该懂事了")
    print("尽快学完python开发出去赚钱了")
print("------if判断结束------")


# 案例2
cool = True
money = 2000000
height = 178

if cool == True and money >= 1000000 and height >= 176:
    # 如果3个条件头满足，那么就是 高富帅
    print("恭喜你，你是高富帅")

# 案例3
name = input("请输入用户名:")
password = input("请输入密码:")

if name == "顾安" and password == "123456":
    print("登录成功...")

2.5 判断语句 - else

引入

想一想：在使用if的时候，它只能做到满足条件时要做的事情。那需要在不满足条件的时候做某些事，该怎么办呢？答：使用 else 。

示例：

ticket = True   # 用True代表有车票，False代表没有车票
if ticket == True:
    print("有车票，可以上火车")
    print("终于可以见到Ta了，美滋滋~~~")
else:
    print("没有车票，不能上车")
    print("亲爱的，那就下次见了"）

随堂练习

要求：从键盘输入身高，如果身高没有超过150cm，则进动物园不用买票，否则需要买票。

提示：input获取的数据不是整数类型，需要用int()转换，例如int("100")结果就是整数100

参考代码：

height = input("请输入身高:")  # 获取身高
height = int(height)  # 类型转换为整数，只有整数才能比较大小
if height <= 150:
    print("可以直接入园，无需购票")
else:
    print("请先购票，再入园")

2.6 判断语句 - elif

if能完成条件满足时做可以执行某些代码，if-else能完成条件满足时执行某些代码，不满足时执行另外一些代码。

如果有这样一种情况（有多个条件时）：当条件一满足时做事件一；条件二满足时做事件二；条件三满足时做事件三，那该怎么实现呢？答：elif 。

格式如下：

if 条件1:
    事情1
elif 条件2:
    事情2
elif 条件3:
    事情3
# ...省略N个条件...
elif 条件n:
    事情n
else:
    以上条件都不满足时执行的代码


# 示例：
score = 77  # 定义变量存储分数

if score >= 90 and score <= 100:  # 如果分数在90~100
    print('本次考试，等级为A')
elif score >= 80 and score < 90:  # 如果分数在80~90
    print('本次考试，等级为B')
elif score >= 70 and score < 80:  # 如果分数在70~80
    print('本次考试，等级为C')
elif score >= 60 and score < 70:  # 如果分数在60~70
    print('本次考试，等级为D')
elif score >= 0 and score < 60:  # 如果分数在60以下
    print('本次考试，等级为E')
else:  # 如果分数不在0~100之间，就认为错误
    print("分数有误...")

注意：
在 if 判断中，最多只能有一个if（必须）和else（不必须），但可以有多个elif。

总结：
到现在为止，if总体来说学习了三种：

只判断一个条件，我们用if来实现
可判断两个条件（满足、不满足），我们用if...else...来实现
可以判断N个条件，我们用if...elif...elif...else...来实现

2.7 嵌套判断

引入

想一想：坐火车或者地铁的实际情况是：先进行安检如果安检通过才会判断是否有车票，或者是先检查是否有车票之后才会进行安检，即实际的情况先对某个条件进行判断然后再判断另外一个条件的，这样的情况该怎样解决呢？

答：if嵌套。

格式

if 条件一:
    满足条件一时可以做的事情
    满足条件一时可以做的事情
    ...
    if 条件二:
        满足条件二时可以做的事情
        满足条件二时可以做的事情
        ...


# 示例：
ticket = True # 用True代表有车票，False代表没有车票
knife_lenght = 9  # 刀子的长度，单位为cm

if ticket == 1:
    print("有车票，可以进站")
    if knife_lenght < 10:
        print("通过安检")
        print("终于可以见到Ta了，美滋滋~~~")
    else:
        print("没有通过安检")
        print("刀子的长度超过规定，等待警察处理...")
else:
    print("没有车票，不能进站")
    print("亲爱的，那就下次见了")

2.8 循环语句 - while

引入

在Python中，循环是一种用于重复执行一段代码直到满足某个条件为止的控制结构。Python主要提供了两种类型的循环：for循环和while循环。

基本格式

while 条件:
    条件满足时，做的事情1
    条件满足时，做的事情2
    条件满足时，做的事情3
    ...(省略)...


# 示例：
i = 0
while i < 5:
    print("当前是第%d次执行循环" % (i + 1))
    print("i=%d" % i)
    i += 1

应用场景

跟媳妇承认错误，说一万遍：媳妇，我错了。

普通写法：

print("媳妇，我错了")
print("媳妇，我错了")
print("媳妇，我错了")
...(还有9997行)...

循环语句一句话搞定：

i = 0
while i < 10000:
    print("媳妇儿，我错了")
    i += 1

注意：

学过其它编程语言的同学请注意，Python中没有do-while循环，只有while和for。

总结：
while和if的用法基本类似，区别在于：if条件成立，则执行一次；while条件成立，则重复执行，直到条件不成立为止。
一般情况下，需要多次重复执行的代码，都可以用循环的方式来完成
循环不是必须要使用的，但是为了提高代码的重复使用率，所以有经验的开发者都会采用循环

while循环-代码练习

应用一：计算1~100的累积和（包含1和100）

参考代码如下:

i = 1
sum_ret = 0
while i <= 100:
    sum_ret = sum_ret + i
    i += 1

print("1~100的累积和为:%d" % sum_ret)

应用二：计算1~100之间偶数的累积和（包含1和100）

参考代码如下:

i = 1
sum_ret = 0
while i <= 100:
    if i % 2 == 0:
        sum_ret = sum_ret + i
    i += 1

print("1~100之间偶数和为:%d" % sum_ret)

应用三：实现计算1~100之间能被3整除且能够7整除的所有数之和

参考代码如下：

i = 1
sum_ret = 0
while i <= 100:
    if i % 3 == 0 and i % 7 == 0:  # 在这里进行判断 是否是满足 被3整除且能够7整除
        sum_ret = sum_ret + i
    i += 1

print("1~100之间能被3整除且能够7整除的所有数之和:%d" % sum_ret)

应用四：使用while循环编写代码，实现如下效果

1--->1
2--->4
3--->9
4--->16
5--->25

参考代码如下：

i = 1
while i <= 5:
    print("%d--->%d" % (i, i*i))
    i += 1

2.9 嵌套循环 - while

引入

想一想：while循环可以将原本写多遍重复的代码改成只写一遍，从而提高了代码的复用性；那如果在一次while循环的过程中有多个重复的功能要执行，该怎么办呢？

为了更好理解这个问题，看如下代码：

"""打印行和列都为5的*号正方形"""

size = 5  # 正方形的大小（行数和列数）
line = "* " * size  # 创建一个星号行，星号之间有空格
count = 0  # 初始化计数器

while count < size:
    print(line)
    count += 1

将上述单个循环修改为循环嵌套的形式：

size = 5  # 正方形的大小（行数和列数）

# 初始化行计数器
row = 1
while row <= size:
    # 对于每一行，初始化列计数器
    col = 1
    while col <= size:
        # 打印一个星号，但不换行
        print("*", end=" ")
        # 列计数器递增
        col += 1
    
    # 当内层循环完成一行的星号打印后，换到下一行
    print()
    # 行计数器递增
    row += 1

while嵌套代码示例

while 条件1:
    条件1满足时做的事情1
    条件1满足时做的事情2
    条件1满足时做的事情3
    ...
    while 条件2:
        条件2满足时做的事情1
        条件2满足时做的事情2
        条件2满足时做的事情3
        ...

注意：

while循环嵌套运行时的特点：每次外层循环执行1次，内层循环执行全部步骤
while循环嵌套可以无限次的嵌套，但一般情况下不超过3层while循环嵌套
当外层while条件不满足时表示整个while循环嵌套结束

while嵌套实际应用

示例一：打印如下图形

*
* *
* * *
* * * *
* * * * *

参考代码：

i = 1
while i <= 5:
    j = 1
    while j <= i:
        print("* ", end = '')
        j += 1

    print("\n")
    i += 1

示例二：打印如下图形

X*Y=Z

X*Y=Z X*Y=Z

X*Y=Z X*Y=Z X*Y=Z

X*Y=Z X*Y=Z X*Y=Z X*Y=Z

X*Y=Z X*Y=Z X*Y=Z X*Y=Z X*Y=Z

参考代码：

i = 1
while i <= 5:
    j = 1
    while j <= i:
        print("X*Y=Z ", end = '')
        j += 1

    print("\n")
    i += 1

示例三：打印如下图形

1*1=Z

1*2=Z 2*2=Z

1*3=Z 2*3=Z 3*3=Z

1*4=Z 2*4=Z 3*4=Z 4*4=Z

1*5=Z 2*5=Z 3*5=Z 4*5=Z 5*5=Z

参考代码：

i = 1
while i <= 5:
    j = 1
    while j <= i:
        print("%d*%d=Z " % (j, i), end = '')
        j += 1

    print("\n")
    i += 1

示例四：打印如下图形 - 九九乘法表

1*1=1

1*2=2 2*2=4

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

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

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

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

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

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

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

参考代码：

i = 1
while i <= 9:
    j = 1
    while j <= i:
        print("%d*%d=%d " % (j, i, j*i), end = '')
        j += 1

    print("\n")
    i += 1

2.10 循环语句 - for

引入

像while循环一样，for可以完成循环的功能。for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串等。

注意：for循环使用最多的场景是直接遍历可以迭代的对象，而什么是迭代，什么是对象我们还没有学习，因此本节只讲解for循环的简单使用。更为复杂的用法在后面讲解。

for循环格式

for 临时变量 in 列表或者字符串等可迭代对象:
    循环满足条件时执行的代码


# 示例：如果想要循环输出0、1、2、3、4
for i in range(5):
    print(i)

# 结果：
0
1
2
3
4

应用一：用for循环计算1~100（含100）的和。

# 代码：

sum_ret = 0  # 用来存储总和
for i in range(1, 101):
    sum_ret += i

print("1~100的和为:%d" % sum_ret)


# 结果：

1~100的和为:5050

2.11 break与continue

引入

在循环的过程中，有时可能会因为某些条件的满足或者不满足需要结束整个while，还有可能在当次循环代码执行过程中剩下的不执行了而是进行一次的循环，这种时候就需要用两个功能：结束整个循环或结束本次循环。针对上述两个功能，Python创建者发明了对应的关键字：break，用来结束整个循环；continue，用来结束本次循环。

(1)break基本使用

break的作用是：结束它所属的整个循环。注意：它不能单独使用，如果用的话一定需要放到循环中。

i = 0

while i<5:
    print('----')
    i = i+1
    break
    print(i)

web_site = 'www.tulingxueyuan.com'

for x in web_site:
    print(x)
    break

(2)continue的基本使用

i = 0
while i < 3:
    i = i + 1
    print('----')
    continue
    print(i)

web_site = 'www.tulingxueyuan.com'

for x in web_site:
    print(x)
    continue
    print("----")

说明：当程序遇到continue时，会导致本次for循环体中剩下的代码不会执行，而是进入下一次的循环.

在循环嵌套中使用

阅读如下代码，思考最终会输出什么？

i = 0
while i < 3:
    print("i=%d" % i)
    i += 1
    j = 0
    while j < 3:
        print("---")
        j += 1
        break

# 结果：
i=0
---
i=1
---
i=2
---

看到上述输出结果，我们发现：break作用在当前的循环体，并不会影响到外层循环！

continue在循环嵌套中的作用于break几乎一样，只不过它是结束本次循环，而break是结束整个循环

切记口诀：break、continue在哪个循环中就对哪个循环起作用。

break与continue的总结：
break、continue只能用在循环中，除此以外不能单独使用
break、continue在嵌套循环中，只对最近的一层循环起作用
break能够立刻结束所在的循环
continue的用来结束本次循环，紧接着执行下一次的循环
无论break放到while循环体中的任何位置，只要被执行一次，那么整个循环立刻结束

2.12 循环语句 - else

引入

看如下代码，想一想：怎样实现：密码不正确的相应提示？

i = 3
while i > 0:
    password = input("请输入密码：（还剩%d次机会）" % i)
    if password == "123456":
        print("密码输入正确")
        break
    i -= 1

普通的做法是：

login_flag = False  # 定义一个变量，用来存储是否登录成功，True表示成功 False表示不成功
i = 3
while i > 0:
    password = input("请输入密码：（还剩%d次机会）" % i)
    if password == "123456":
        login_flag = True  # 如果登录成功，那么这里就改为True
        break
    i -= 1

# 当上述的while循环结束后，判断login_flag的值，来输出对应的信息
if login_flag == True:  # 简单的写法是if login_flag:
    print("密码输入正确")
else:
    print("密码输入不正确，今日3次机会已用完，请明天再试...")

上述的代码整体逻辑是：循环中获取密码判断是否正确，通过一个变量来标记正确与否；当循环结束后，在单独判断标记，然后输出对应的信息。

那么，有没有更加简单的方式呢？答：当然有，就是本节要讲的else。

while...else...基本格式

while 条件:
    # 条件满足时执行的代码...
else:
    # 如果上述的while循环没有调用break，就执行的代码...


# 示例：
i = 1
while i <= 3:
    print("这是一段测试信息...")
    if i == 1:
        print("调用了break")
        break
    i += 1
else:
    print("我是else中的代码")

# 结果：
这是一段测试信息...
调用了break

代码案例：

i = 3
while i > 0:
    password = input("请输入密码：（还剩%d次机会）" % i)
    if password == "123456":
        print("密码输入正确")
        break
    i -= 1
else:
    print("密码输入3次全部错误，请明日再试")

for...else...基本格式

for 变量 in 可迭代对对象:
    # 正常执行的代码
else:
    # for未使用break时执行的代码

# 示例：
for i in range(5):
    print("i=%d" % i)
    if i == 1:
        print("我是break哦...")
        break
else:
    print("我是else中的代码...")

结果：
i=0
i=1
我是break哦...

代码案例：

for i in range(3, 0, -1):
    password = input("请输入密码：（还剩%d次机会）" % i)
    if password == "123456":
        print("密码输入正确")
        break
else:
    print("密码输入3次全部错误，请明日再试")

常见问题：

1.不会下载文件？答：请查看下载帮助。
2.我应该下载哪个文件/软件？答：通常“数字后缀”表示版本号（越大越新），下载数字最大的即可！
3.下载地址为什么隐藏了？答：防止爬虫索引，敏感内容登录即可免费下载！

THE END