Python 1-04 循环语句

控制结构语句 循环语句

循环就是 重复做 某件事

一、for

for 变量名 in 可迭代对象:
	# 循环操作的代码
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成员运算符：in 如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False。
not in 如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False。

迭代(遍历) 就是按照某种顺序逐个访问对象中的每一项。
Python 中有很多对象都是可以通过 for 语句来直接遍历的，例如 list、string、dict 等等，这些对象都是可迭代的，被称为可迭代对象。
可以将可迭代对象想象成一个容器，里面存放了有限个元素，并且每个元素都可以从中获取出来。那么这个容器就是可迭代的，这个容器就是可迭代对象。

range()

内置函数：range 函数用来 生成 包含连续多个整数的 range 对象，具体格式如下：

range(end) 或 range(start,end[,step])
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参数说明：

• start:计数从 start 开始，默认是从 0 开始；
• end:计数到 end 结束，但是不包括 end；
• step:步长，默认为 1。

求 1 到100 的和

sum = 0 # 用于记录和
for i in range(1, 101):
	sum += i
print(sum)
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LCP 06. 拿硬币

class Solution:
    def minCount(self, coins: List[int]) -> int:
        res = 0
        for x in coins:
            res += (x + 1) // 2 # 向上取整， x // 2 向下取整
        return res
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747. 至少是其他数字两倍的最大数

class Solution:
    def dominantIndex(self, nums: List[int]) -> int:
        # 方法一：最大值 >= 2 倍 次大值
        first = second = id = 0
        for i, x in enumerate(nums):
            if x > first:
                first, second = x, first
                id = i
            elif x > second:
                second = x
        
        return id if first >= 2 * second else -1
        
        # 方法二：求最大值
        ans = max_ = -1        
        for i, x in enumerate(nums):  
            if x >= max_ * 2: ans = i # 当前的 max_ 对当前的 x 是满足条件的，先保存下来，但不一定是最终值。
            elif x > max_ // 2: ans = -1 # 说明 max_ 不符合条件，先记 ans = -1           
            max_ = max(max_, x) 
        return ans
        
        # 方法三：最大值函数
        max_, ans = max(nums), -1
        for i, x in enumerate(nums):
            if max_ == x: ans = i
            elif x > max_ // 2: return -1
        return ans
        
        # 方法四：离线排序
        q = sorted(range(len(nums)), key=lambda i:nums[i])
        return -1 if nums[q[-2]]*2 > nums[q[-1]] else q[-1]
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二、while

求 1 到100 的乘积

product = i = 1
while i <= 100:
    product *= i
    i += 1

print(product)
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先理解题意，确定什么是 循环条件，什么是 循环体部分。

1518. 换酒问题

class Solution:
    def numWaterBottles(self, numBottles: int, numExchange: int) -> int:
        res = rem = numBottles # 全部喝完，rem 为空瓶数
        while rem >= numExchange:
            numBottles, rem = divmod(rem, numExchange) # 可换酒 numBottles 瓶，剩余 rem 个空瓶。
            res += numBottles # 全部喝完
            rem += numBottles # + 空瓶           
        return res
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2739. 总行驶距离

class Solution:
    def distanceTraveled(self, mainTank: int, additionalTank: int) -> int:
        ans = 0
        while mainTank >= 5:
            mainTank -= 5
            ans += 50
            if additionalTank:
                additionalTank -= 1
                mainTank += 1
        return ans + mainTank * 10
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快速模拟

class Solution:
    def distanceTraveled(self, mainTank: int, additionalTank: int) -> int:
        ans = 0
        while mainTank >= 5:
            div, mainTank = divmod(mainTank, 5)
            ans += div * 50
            add = min(div, additionalTank)
            additionalTank -= add
            mainTank += add
        return ans + mainTank * 10
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1688. 比赛中的配对次数

class Solution:
    def numberOfMatches(self, n: int) -> int:
        res = 0
        while n > 1:
            if n % 2 == 0:
                n //= 2
                res += n
            else:
                res += n // 2
                n = (n + 1) // 2 
        return res
		# return n - 1
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三、break 和 continue

break 结束当前循环
continue 结束本次循环，继续判断条件执行下一次循环。
遍历列表 arr = [2, 3, 6, 4, 5, -1, 2, 5]，求偶数的和，遇到 -1 终止遍历求和。

arr = [2, 3, 6, 4, 5, -1, 2, 5]
sum_ = 0
for x in arr:
    if x == -1:
        break
    if x % 2:
        continue
    sum_ += x

print(sum_)
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四、else

循环语句和 else 配合使用，非 break 终止循环，即正常结束循环。
简单说：没有执行过 break，才执行 else 代码。

判断一个数是质数

n = 565345
for i in range(2, n):
    if n % i == 0:
        print(n, "是合数")
        break
else:
     print(n, "是质数")
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输出 100 以内的素数

prime = []
for i in range(2,100):
	# 如：int(97**0.5) = 9 循环 8 次就可以了，a = b*c，b 和 c 至少有一个 <= a 的平方根。 
	# for j in range(2,i):
    for j in range(2,int(i**0.5)+1):     
        if not i % j:
            break
    else:
        prime.append(i)

for i in prime:
    print(i, end=' ')
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Python for esle

基础知识

菜鸟教程

divmod() 内置函数

divmod(a, b) 函数把除数和余数运算结果结合起来，返回一个包含商和余数的元组(a // b, a % b)。

Python len() 内置函数

Python len() 返回对象（字符、列表、元组等）长度或项目个数。

Python range() 内置函数

range() 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。

range(start, stop[, step])
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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)

>>>range(10)        # 从 0 开始到 9
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> range(1, 11)     # 从 1 开始到 10
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> range(0, 30, 5)  # 步长为 5
[0, 5, 10, 15, 20, 25]
>>> range(0, 10, 3)  # 步长为 3
[0, 3, 6, 9]
>>> range(0, -10, -1) # 负数
[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]
>>> range(0)
[]
>>> range(1, 0)
[]
以下是 range 在 for 中的使用，循环出runoob 的每个字母:

>>>x = 'runoob'
>>> for i in range(len(x)) :
...     print(x[i])
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Python enumerate() 内置函数

enumerate() 函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。

enumerate(sequence, [start=0])
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参数
sequence – 一个序列、迭代器或其他支持迭代对象。
start – 下标起始位置的值。

返回 enumerate(枚举) 对象。

>>> seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
>>> list(enumerate(seasons))
[(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
>>> list(enumerate(seasons, start=1))       # 下标从 1 开始
[(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
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普通的 for 循环

>>> i = 0
>>> seq = ['one', 'two', 'three']
>>> for i in range(len(seq)):
...     print(i, seq[i])
...     i += 1
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for 循环使用 enumerate

>>> seq = ['one', 'two', 'three']
>>> for i, element in enumerate(seq):
...     print(i, element)
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swap 交换

a, b = b, a # 右边取得的原来的值 注意和 a = b; b = a 不同。
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整除

d, r = divmod(a, b) <=> d = a // b, r = a % b
// 整除
/ 除，结果是浮点数。

判断奇偶性

% 模运算符，n % 2
& 位运算符 与，n & 1 # 位运算符 与（&）

切片

切片指的是对序列进行截取，选取序列中的某一段。
切片的语法是： list[start：end：step]

以 冒号分割索引，start 代表 起点索引，end 代表 结束点索引。省略 start 表示以0开始，省略 end 表示到列表的结尾。注意，区间是左闭右开的！。分片不会修改原有的列表，可以将结果保存到新的变量。

如果提供的是负整数下标，则从列表的最后开始往头部查找。
切片过程中还可以设置 步长，以第二个冒号分割，例如 list[3：9：2]，表示每隔多少距离取一个元素。

求和

sum(iterable[, start]) # python 内置函数
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iterable – 可迭代对象，如：列表(list)、元组(tuple)、集合(set)、字典(dictionary)。
start – 指定相加的参数，如果没有设置这个值，默认为 0。

sum([1,2,3])         # in list
sum([1,2,3],5)       # in list +start
sum((1,2,3))         # in tuple
sum({1,2,3})         # in set
sum({1:5,2:6,3:7})   # in dictionary key
sum(range(1,4))      # in range()

sum(i % 2 == 0 for i in position) # 生成器 偶数的个数
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自己编写代码实现最大值和求和

arr = [1,2,3,4,5,6]
max_ = -float("inf") # 注意初始化时取 arr 中最小数或更小的数，一般取无穷小 -float("inf")
sum_ = 0 
for x in arr:
	if x > max_: max_ = x
	sum_ += x # 累加
print("最大值：", max_, "和：", sum_)
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为什么数组下标是从 0 开始？

也不是所有的高级程序语言都是如此，比如 Python 数组下标就支持负数。

原因一：历史原因

语言出现顺序从早到晚 C、Java、JavaScript。
C 语言数组下标是从 0 开始-> Java 也是 -> JavaScript也是。

原因二：减少 CPU 指令运算

1、下标从 0 开始：

数组寻址——arr[i] = base_address + i * type_size --公式（1）

其中 base_address 为数组 arr 首地址，arr[0] 就是偏移量为 0 的数组，即数组 arr 首地址；i为偏移量，type_size 为数组类型字节数，比如 int 为 32 位，即4个字节。

2、下标从 1 开始：

数组寻址——arr[i] = base_address + （i -1）* type_size --公式（2）

比较两个计算公式可以发现公式（2）每次 CPU 寻址需要多一次 i-1 的操作，即多了一次减法的指令运算。

对于数组这种基础数据结构，无论在哪种高级程序语言中，都是频繁间接（作为容器的基础数据结构，比如 Java 的 ArrayList）或者直接被使用的，因此要尽量减少其消耗 CPU 资源。

3、原因三：物理内存的地址是从 0 开始的
计算机主存被抽象成由多个连续字节大小的单元组成的数组（逻辑地址），每个字节都对应唯一的物理地址，第一个字节的地址为0。

4、原因四：计算机组成原理
无论是二进制还是十进制，都要表示数字 1，只有 N（N进制）的 0 次方才能产生数字 1。