代码视界

Hanpeng Chen的个人博客

Python从小白到攻城狮(6)——条件与循环

本文于 964 天之前发表,文中内容可能已经过时。

在前面几篇文章中,我们学习了列表、元组、字典、集合和字符串等一系列Python的基本数据类型和数据结构。但仅靠这些数据结构类型是无法支持整个程序运行的,在编程中,流程控制是程序运行的基础,它决定了程序按照什么方式去执行。

接下来给大家介绍Python流程控制相关语法。

条件语句


Python的条件语句和其他语言一样,都是用if语句实现。

if语句表示如果发生什么样的条件,执行什么样的逻辑。

语法如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
if condition_1:
statement_1
elif condition_2:
statement_2
...
elif condition_i:
statement_i
else:
statement_n

示例:

1
2
3
4
5
6
7
id = 1
if id == 0:
print('red')
elif id == 1:
print('blue')
else:
print('yellow')

由于Python不支持switch语句,因此,当存在多个条件判断时,我们需要用else if来实现,这在Python中的表达是 elif。在条件语句中,可能会有零到多个elif部分,else是可选的。关键字 ‘elif’ 是 ‘else if’ 的缩写,这个可以有效地避免过深的缩进。

整个条件语句是顺序执行的,如果遇到一个条件满足,比如condition_i满足时,再执行完statement_i后,便会退出整个条件语句,而不会继续向下执行。

需要注意的是:

  • 在条件语句末尾必须加上冒号(:),这是Python特定的语法规范。
  • if语句可以单独使用,但elif、else都必须和if成对使用。

循环语句

循环,本质上就是遍历集合中的元素。和其他语言一样,python中的循环一般通过for循环和while循环实现。

for循环

语法格式如下:

1
2
3
4
5
6
'''
for 后面跟变量名,in后面跟序列(主要指列表、元组、字符串、文件等等)
for 循环每次从序列中取一个值放到变量中
'''
for item in <iterable>:
statements(s)

示例:

1
2
3
4
5
6
7
s = 'hello world'
for char in s:
print(char)

list = [1, 2, 3, 4, 5]
for item in list:
print(item)

我们也可以通过索引来遍历元素。通常通过range()函数拿到索引,再去遍历访问元素。

1
2
# 生成一个等差级数链表
range (start, end, scan):

参数含义:

  • start:计数从start开始,默认从0开始。比如range(3)等价于range(0, 3)
  • end:计数到end结束,但不包括end。比如range(0, 3)的结果是[0, 1, 2],但不包含3
  • scan:每次跳跃的间距,默认为1。

示例如下:

1
2
3
4
# 通过range()函数获取索引,再去遍历
l = ['zhangsan', 'lisi', 'wangwu', 'sunliu', 'zhouqi']
for index in range(0, len(l)):
print(l[index])

如果我们同时需要索引和元素时,可以通过Python内置的enumerate()函数来遍历集合。

1
2
3
# enumerate()函数来遍历集合
for index, item in enumerate(l):
print('index: {}, value: {}'.format(index, item))

这里单独强调一下字典。字典本身只有键是可迭代的,如果我们要遍历它的值或者键值对,需要通过其内置的函数values()或items()实现。其中,values()返回字典的值的集合,items()返回键值对的集合。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
d = {'name': 'jack', 'age': 20, 'gender': 'male'}
# 遍历字典的键
for k in d:
print(k)


# 遍历字典的值
for val in d.values():
print(val)

# 遍历字典的键值对
for k, v in d.items():
print('key: {}, value: {}'.format(k, v))

while循环

while循环,表示当condition满足时,一直重复循环执行某段程序,直到condition不再满足,就跳出循环体。

1
2
while condition:
执行语句.....

很多时候,for循环和while循环可以相互转换,比如要遍历一个列表,用while循环同样可以完成。

1
2
3
4
5
list = [1, 2, 3, 4, 5]
index = 0
while index < len(list):
print(list[index])
index += 1

也可以在 while 循环中添加判断逻辑

1
2
3
4
5
6
count = 0
while count < 3:
print('count 小于3')
count += 1
else:
print('count 大于等于3')

break用法

break可以跳出for循环和while循环。如果从for或while循环跳出,相应的循环else代码块将不执行。
示例:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
for char in 'hello world':
if char == 'l':
break
print(char)


count = 0
while count < 10:
if count >= 5:
break
print(count)
count += 1

continue用法

continue语句用来跳过当前循环块中的剩余语句,然后进行下一轮循环。

1
2
3
4
5
6
i = 1
while i < 10:
i += 1
if i%2 > 0: # 非双数时跳过输出
continue
print(i)

条件与循环的复用

前面我们介绍了条件与循环的基本操作,接下来我们来看看它们的进阶操作,让程序变得更简洁高效。

在阅读别人代码时,我们会发现,很多将条件和循环并做一行的写法,如:

1
expression1 if condition else expression2 for item in iterable

我们将上面的表达式分解成多行代码,等同于下方的嵌套结构:

1
2
3
4
5
for item in iterable:
if condition1:
expression1
else:
expression2

如果表达式中没有else语句,则需要写成:

1
expression1 for item in iterable if condition1

接下来我们用两个例子来熟悉一下这种写法。

1、我们要绘制y = 2*|x| + 5 的函数图像,给定集合x的数据点,需要计算出y的数据集合

1
2
3
x = [-2, -1, 0, 1, 2]
y = [value * 2 + 5 if value > 0 else -value * 2 + 5 for value in x]
print(y)

2、将文件中逐行读取的一个完整语句,按逗号分割单词,去掉首位的空字符,并过滤掉长度小于等于5的单词,最后返回由单词组成的列表

1
2
3
text = ' Today , is, Sunday '
text_list = [s.strip() for s in text.split(',') if len(s) > 5]
print(text_list)

当然,这样的复用并不仅仅局限于一个循环。比如:给定两个列表x、y, 要求返回x、y中所有元素对组成的元组,相等的情况除外。那么,我们可以用下面的表达式表示出来:

1
[(xx, yy) for xx in x for yy in y if xx != yy]

写法等价于:

1
2
3
4
5
l = []
for xx in x:
for yy in y:
if xx != yy:
l.append((xx, yy))

熟练之后,你会发现这种写法非常方便。当然,如果遇到逻辑很复杂的复用,你可能会觉得写成一行难以理解、容易出错。那种情况下,用正常的形式表达,也不失为一种好的规范和选择。

下面的一个练习题,大家尝试分别用一行和多行条件循环语句来实现,参考代码点击文末示例代码链接获取。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
给定下面两个列表attributes和values,要求针对values中每一组子列表value,输出其和attributes中的键对应后的字典,最后返回字典组成的列表。
attributes = ['name', 'dob', 'gender']
values = [['jason', '2000-01-01', 'male'],
['mike', '1999-01-01', 'male'],
['nancy', '2001-02-01', 'female']
]

# expected output:
[{'name': 'jason', 'dob': '2000-01-01', 'gender': 'male'},
{'name': 'mike', 'dob': '1999-01-01', 'gender': 'male'},
{'name': 'nancy', 'dob': '2001-02-01', 'gender': 'female'}]

总结

  • 在条件语句中,if可以单独使用,但是elif和else必须和if同时搭配使用;而If条件语句的判断,除了boolean类型外,其他的最好显示出来。
  • 在for循环中,如果需要同时访问索引和元素,你可以使用enumerate()函数来简化代码。
  • 写条件与循环时,合理利用continue或者break来避免复杂的嵌套,是十分重要的。
  • 要注意条件与循环的复用,简单功能往往可以用一行直接完成,极大地提高代码质量与效率。

文中示例代码python-learning

未完待续,持续更新中……

欢迎关注微信公众号: 『前端极客技术』『代码视界』
支付宝打赏 微信打赏

赞赏是不耍流氓的鼓励