有些时候我们需要多次执行相同的任务,我们使用一个计数器来检查代码需要执行的次数。这个技术被称为循环。
while循环
while语句的语法如下:
while condition: statement1 statement2
想要多次执行的代码必须以正确的缩进放在 while
语句下面。在表达式 condition 为真的时候它们才会执行。同 if-else 一样,非零值为真。
例如,打印Fibonacci数列:
#!/usr/bin/env python3 a, b = 0, 1 while b < 100: print(b) a, b = b, a + b
学习其他语言的同学在这里可能有些困惑,你可以这样理解,Python 中赋值语句执行时会先对赋值运算符右边的表达式求值,然后将这个值赋值给左边的变量。而不是逐一赋值。
print()函数的end参数
上面程序的输出结果:
rogn@ubuntu:~$ ./b.py
1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
89
默认情况下,print()
除了打印你提供的字符串之外,还会打印一个换行符,所以每调用一次 print()
就会换一次行,如同上面一样。
你可以通过 print()
的另一个参数 end
来替换这个换行符,就像下面这样(这里用空格填充了):
#!/usr/bin/env python3 a, b = 0, 1 while b < 100: print(b, end=' ') a, b = b, a + b print()
输出结果:
rogn@ubuntu:~$ ./b.py
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89
同时,和C一样,可以在while语句中使用break和continue,以及嵌套while语句。
列表
在继续学习循环之前,我们先学习一个叫做列表的数据结构。它可以写作中括号之间的一列逗号分隔的值。列表的元素不必是同一类型:
>>> a = [ 1, 342, 223, 'India', 'Fedora'] >>> a [1, 342, 223, 'India', 'Fedora']
你可以将上面的列表想象为一堆有序的盒子,盒子包含有上面提到的值,每个盒子都有自己的编号(红色的数字),编号从零开始,你可以通过编号访问每一个盒子里面的值。对于列表,这里的编号称为索引。
索引
我们可以通过索引来访问列表中的每个值,还有负数的索引,表示从列表的末尾开始计数,最后一个索引为-1。
+---+-----+-----+---------+----------+ | 1 | 342 | 223 | 'India' | 'Fedora' | +---+-----+-----+---------+----------+ 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1
例如:
>>> a[0] 1 >>> a[4] 'Fedora'
切片
你甚至可以把它切成不同的部分,这个操作称为切片,例子在下面给出:
>>> a[0:-1] [1, 342, 223, 'India'] >>> a[2:-2] [223]
请注意,Python 中有关下标的集合都满足左闭右开原则,切片中也是如此,也就是说集合左边界值能取到,右边界值不能取到。因此,对于非负索引,如果上下都在边界内,切片长度就是两个索引之差。例如 a[2:4]
是 2。
切片并不会改变正在操作的列表,切片操作返回其子列表,这意味着下面的切片操作返回列表一个新的(栈)拷贝副本:
>>> a[:] [1, 342, 223, 'India', 'Fedora']
切片的索引有非常有用的默认值:省略的第一个索引默认为零,省略的第二个索引默认为切片的字符串的大小:
>>> a[:-2] [1, 342, 223] >>> a[-2:] ['India', 'Fedora']
切片操作还可以设置步长,就像下面这样:
>>> a[1::2] [342, 'India']
它的意思是,从切片索引 1 到列表末尾,每隔两个元素取值。
对异常情况的处理
试图使用太大的索引会导致错误:
>>> a[32] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range >>> a[-10] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range
Python 能够优雅地处理那些没有意义的切片索引:一个过大的索引值(即大于列表实际长度)将被列表实际长度所代替,当上边界比下边界大时(即切片左值大于右值)就返回空列表:
>>> a[2:32] [223, 'India', 'Fedora'] >>> a[32:] []
修改等操作
列表允许修改元素:
>>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125] >>> cubes[3] = 64 >>> cubes [1, 8, 27, 64, 125]
也可以对切片赋值,此操作可以改变列表的尺寸,或清空它:
>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'] >>> letters ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'] >>> # 替换某些值 >>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E'] >>> letters ['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g'] >>> # 现在移除他们 >>> letters[2:5] = [] >>> letters ['a', 'b', 'f', 'g'] >>> # 通过替换所有元素为空列表来清空这个列表 >>> letters[:] = []
前面不是说过切片操作不改变列表么?严格来说,这里并不算单纯的切片操作,还包括了赋值操作。
列表是允许嵌套的(创建一个包含其它列表的列表),例如:
>>> a = ['a', 'b', 'c'] >>> n = [1, 2, 3] >>> x = [a, n] >>> x
通过内建函数 len()
我们可以获得列表的长度:
>>> len(a)
3
使用成员运算符in 或 not in,可以检查某个值是否存在于列表中:
>>> a = ['ShiYanLou', 'is', 'cool'] >>> 'cool' in a True >>> 'Linux' in a False
如果你想要检查列表是否为空,请这样做:
>>> a = ['a', 'b', 'c'] >>> n = [1, 2, 3] >>> x = [a, n] >>> x [['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]] >>> x[0] ['a', 'b', 'c'] >>> x[0][1] 'b'
for循环
Python 里的 for 循环与 C 语言中的不同。这里的 for 循环遍历任何序列(比如列表、元组、字典和字符串)中的每一个元素。下面给出示例:
>>> a = ['ShiYanLou', 'is', 'powerful'] >>> for x in a: ... print(x) ... ShiYanLou is powerful
我们也能这样做:
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] >>> for x in a[::2]: ... print(x) 1 3 5 7 9
例如,遍历字符串中的每个字符:
>>> str = 'shiyanlou' >>> for x in str: ... print(x) ... s h i y a n l o u
range()函数
如果你需要一个数值序列,内置函数 range() 会很方便,它生成一个等差数列(但并不是列表)。
要特别注意的是,range()
函数返回的并不是列表而是一种可迭代对象:
>>> for i in range(5): ... print(i) ... 0 1 2 3 4 >>> range(1, 5) range(1, 5) >>> list(range(1, 5)) [1, 2, 3, 4] >>> list(range(1, 15, 3)) [1, 4, 7, 10, 13] >>> list(range(4, 15, 2)) [4, 6, 8, 10, 12, 14]
循环后的else语句
我们可以在循环后面使用可选的 else
语句。它将会在循环完毕后执行,除非有 break
语句终止了循环。
这有什么用呢?为我们提供了检测循环是否顺利执行完毕的一种优雅方法。
>>> for i in range(0, 5): ... print(i) ... else: ... print("Bye bye") ... 0 1 2 3 4 Bye bye
如果触发break而提前退出:
>>> for i in range(5): ... print(i) ... i += 1 ... if i > 3: ... break ... else: ... print("Bye") ... 0 1 2 3
参考链接: