4 条件判断和循环

一、条件判断和循环

1.1 if语句

输入用户年龄，根据年龄打印不同的内容，在Python程序中，可以用if语句实现：

age = 20
if age >= 18:
    print 'your age is', age
    print 'adult'
print 'END'
1
2
3
4
5

注意: Python代码的缩进规则。具有相同缩进的代码被视为代码块，上面的3，4行 print 语句就构成一个代码块（但不包括第5行的print）。如果 if 语句判断为 True，就会执行这个代码块。

缩进请严格按照Python的习惯写法：4个空格，不要使用Tab，更不要混合Tab和空格，否则很容易造成因为缩进引起的语法错误。
注意: if 语句后接表达式，然后用 : 表示代码块开始。
如果你在Python交互环境下敲代码，还要特别留意缩进，并且退出缩进需要多敲一行回车：

age = 20
if age >= 18:
...     print 'your age is', age
...     print 'adult'
...
your age is 20
adult
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7

1.2 if-else

当 if 语句判断表达式的结果为 True 时，就会执行 if 包含的代码块，如果我们想判断年龄在18岁以下时，打印出 ‘teenager’，怎么办？
方法是再写一个 if: ，或者用 not 运算： 。

细心的同学可以发现，这两种条件判断是“非此即彼”的，要么符合条件1，要么符合条件2，因此，完全可以用一个 if … else … 语句把它们统一起来：

if age >= 18:
    print 'adult'
else:
    print 'teenager'
1
2
3
4

利用 if … else … 语句，我们可以根据条件表达式的值为 True 或者 False ，分别执行 if 代码块或者 else 代码块。
注意: else 后面有个“:”。

1.3 if-elif-else

有的时候，一个 if … else … 还不够用。比如，根据年龄的划分：
条件1：18岁或以上：adult
条件2：6岁或以上：teenager
条件3：6岁以下：kid
要避免嵌套结构的 if … else …，我们可以用 if … 多个elif … else … 的结构，一次写完所有的规则：

if age >= 18:
    print 'adult'
elif age >= 6:
    print 'teenager'
elif age >= 3:
    print 'kid'
else:
    print 'baby'
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8

elif 意思就是 else if。这样一来，我们就写出了结构非常清晰的一系列条件判断。
特别注意: 这一系列条件判断会从上到下依次判断，如果某个判断为 True，执行完对应的代码块，后面的条件判断就直接忽略，不再执行了。

1.4 for循环

list或tuple可以表示一个有序集合。如果我们想依次访问一个list中的每一个元素呢？比如 list：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
print L[0]
print L[1]
print L[2]
1
2
3
4

如果list只包含几个元素，这样写还行，如果list包含1万个元素，我们就不可能写1万行print。

这时，循环就派上用场了。
Python的 for 循环就可以依次把list或tuple的每个元素迭代出来：

L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart']
for name in L:
    print name
1
2
3

注意: name 这个变量是在 for 循环中定义的，意思是，依次取出list中的每一个元素，并把元素赋值给 name，然后执行for循环体（就是缩进的代码块）。
这样一来，遍历一个list或tuple就非常容易了。

1.5 while循环

和 for 循环不同的另一种循环是 while 循环，while 循环不会迭代 list 或 tuple 的元素，而是根据表达式判断循环是否结束。
比如要从 0 开始打印不大于 N 的整数：

N = 10
x = 0
while x < N:
    print x
    x = x + 1
1
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5

while循环每次先判断 x < N，如果为True，则执行循环体的代码块，否则，退出循环。
在循环体内，x = x + 1 会让 x 不断增加，最终因为 x < N 不成立而退出循环。
如果没有这一个语句，while循环在判断 x < N 时总是为True，就会无限循环下去，变成死循环，所以要特别留意while循环的退出条件。

1.6 break退出循环

用 for 循环或者 while 循环时，如果要在循环体内直接退出循环，可以使用 break 语句。
比如计算1至100的整数和，我们用while来实现：

sum = 0
x = 1
while True:
    sum = sum + x
    x = x + 1
    if x > 100:
        break
print sum
1
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8

咋一看， while True 就是一个死循环，但是在循环体内，我们还判断了 x > 100 条件成立时，用break语句退出循环，这样也可以实现循环的结束。

1.7 continue继续循环

在循环过程中，可以用break退出当前循环，还可以用continue跳过后续循环代码，继续下一次循环。

假设我们已经写好了利用for循环计算平均分的代码：

L = [75, 98, 59, 81, 66, 43, 69, 85]
sum = 0.0
n = 0
for x in L:
    sum = sum + x
    n = n + 1
print sum / n
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现在老师只想统计及格分数的平均分，就要把 x < 60 的分数剔除掉，这时，利用 continue，可以做到当 x < 60的时候，不继续执行循环体的后续代码，直接进入下一次循环：

for x in L:
    if x < 60:
        continue
    sum = sum + x
    n = n + 1
1
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5

1.8 多重循环

在循环内部，还可以嵌套循环，我们来看一个例子：

for x in ['A', 'B', 'C']:
    for y in ['1', '2', '3']:
        print x + y
1
2
3

x 每循环一次，y 就会循环 3 次，这样，我们可以打印出一个全排列：
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C1
C2
C3

二、练习题

1. 如果成绩达到60分或以上，视为passed。
   假设Bart同学的分数是75，请用if语句判断是否能打印出 passed:

score = 75
if score>=60:
    print 'passed'
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3

2. 如果成绩达到60分或以上，视为passed，否则视为failed。
   假设Bart同学的分数是55，请用if语句打印出 passed 或者 failed:

score = 55
if score>=60:
    print 'passed'
else:
    print 'failed'

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3. 如果按照分数划定结果：
   90分或以上：excellent
   80分或以上：good
   60分或以上：passed
   60分以下：failed
   请编写程序根据分数打印结果。

score = 85

if score>=90:
    print 'excellent'
elif score>=80:
    print 'good'
elif score>=60:
    print 'passed'
else:
    print 'failed'
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4. 班里考试后，老师要统计平均成绩，已知4位同学的成绩用list表示如下：
   L = [75, 92, 59, 68]
   请利用for循环计算出平均成绩。

L = [75, 92, 59, 68]
sum = 0.0
for score in L:
    sum=sum+score
print sum / 4
1
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3
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5

5. 利用while循环计算100以内奇数的和。

sum = 0
x = 1
while x<100:
    sum=sum+x
    x=x+2
print sum
1
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3
4
5
6

6. 利用 while True 无限循环配合 break 语句，计算 1 + 2 + 4 + 8 + 16 + … 的前20项的和。

sum = 0
x = 1
n = 1
while True:
    sum=sum+x
    x=2*x
    n=n+1
    if n>20:
        break
print sum
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7. 对已有的计算 0 - 100 的while循环进行改造，通过增加 continue 语句，使得只计算奇数的和：

sum = 0
x = 1
while True:
    sum = sum + x
    x = x + 1
    if x > 100:
        break
print sum

sum = 0
x = 0
while True:
    x = x + 1
    if x > 100:
        break
    if x%2==0:
        continue
    sum=sum+x
print sum
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8. 对100以内的两位数，请使用一个两重循环打印出所有十位数数字比个位数数字小的数，例如，23（2 < 3）。

for x in [ '1','2','3','4','5','6','7','8','9' ]:
    for y in [ '1','2','3','4','5','6','7','8','9' ]:
        if x<y:
            print x+y
1
2
3
4

小结

计算机之所以能做很多自动化的任务，因为它可以自己做条件判断。巧妙设置循环，可以提高代码效率，但要防止死循环的出现。主要的循环方式及控制语句总结如下：