22 data while循环

循环

目标

• 程序的三大流程
• while 循环基本使用
• break 和 continue
• while 循环嵌套

01. 程序的三大流程

• 在程序开发中，一共有三种流程方式：
  • 顺序 —— 从上向下，顺序执行代码
  • 分支 —— 根据条件判断，决定执行代码的 分支
  • 循环 —— 让 特定代码 重复 执行

02. while 循环基本使用

• 循环的作用就是让 指定的代码 重复的执行

• while 循环最常用的应用场景就是 让执行的代码 按照 指定的次数 重复 执行

• 需求 —— 打印 5 遍 Hello Python

• 思考 —— 如果要求打印 100 遍怎么办？

2.1 while 语句基本语法

初始条件设置 —— 通常是重复执行的 计数器

while 条件(判断 计数器 是否达到 目标次数):
    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)...
    
    处理条件(计数器 + 1)

注意：

• while 语句以及缩进部分是一个 完整的代码块

第一个 while 循环

需求

• 打印 5 遍 Hello Python

# 1. 定义重复次数计数器
i = 1

# 2. 使用 while 判断条件
while i <= 5:
    # 要重复执行的代码
    print("Hello Python")

    # 处理计数器 i
    i = i + 1

print("循环结束后的 i = %d" % i)

注意：循环结束后，之前定义的计数器条件的数值是依旧存在的

死循环

由于程序员的原因，忘记 在循环内部 修改循环的判断条件，导致循环持续执行，程序无法终止！

2.2 赋值运算符

• 在 Python 中，使用 = 可以给变量赋值
• 在算术运算时，为了简化代码的编写，Python 还提供了一系列的 与 算术运算符 对应的 赋值运算符
• 注意：赋值运算符中间不能使用空格

运算符	描述	实例
=	简单的赋值运算符	c = a + b 将 a + b 的运算结果赋值为 c
+=	加法赋值运算符	c += a 等效于 c = c + a
-=	减法赋值运算符	c -= a 等效于 c = c - a
*=	乘法赋值运算符	c *= a 等效于 c = c * a
/=	除法赋值运算符	c /= a 等效于 c = c / a
//=	取整除赋值运算符	c //= a 等效于 c = c // a
%=	取 模 (余数)赋值运算符	c %= a 等效于 c = c % a
**=	幂赋值运算符	c **= a 等效于 c = c ** a

2.3 Python 中的计数方法

常见的计数方法有两种，可以分别称为：

• 自然计数法（从 1 开始）—— 更符合人类的习惯
• 程序计数法（从 0 开始）—— 几乎所有的程序语言都选择从 0 开始计数

因此，大家在编写程序时，应该尽量养成习惯：除非需求的特殊要求，否则 循环 的计数都从 0 开始

2.4 循环计算

在程序开发中，通常会遇到 利用循环 重复计算 的需求

遇到这种需求，可以：

1. 在 while 上方定义一个变量，用于 存放最终计算结果
2. 在循环体内部，每次循环都用 最新的计算结果，更新 之前定义的变量

需求

• 计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果

# 计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果
# 0. 定义最终结果的变量
result = 0

# 1. 定义一个整数的变量记录循环的次数
i = 0

# 2. 开始循环
while i <= 100:
    print(i)

    # 每一次循环，都让 result 这个变量和 i 这个计数器相加
    result += i

    # 处理计数器
    i += 1

print("0~100之间的数字求和结果 = %d" % result)

需求进阶

• 计算 0 ~ 100 之间 所有 偶数 的累计求和结果

开发步骤

1. 编写循环 确认 要计算的数字
2. 添加 结果 变量，在循环内部 处理计算结果

# 0. 最终结果
result = 0

# 1. 计数器
i = 0

# 2. 开始循环
while i <= 100:

    # 判断偶数
    if i % 2 == 0:
        print(i)
        result += i

    # 处理计数器
    i += 1

print("0~100之间偶数求和结果 = %d" % result)

03. break 和 continue

break 和 continue 是专门在循环中使用的关键字

• break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码
• continue 某一条件满足时，不执行后续重复的代码

break 和 continue 只针对 当前所在循环 有效

• 理解
  举例：一共吃5个苹果，吃完第一个，吃第二个…，这里"吃苹果"的动作是不是重复执行？
  情况一：如果吃的过程中，吃完第三个吃饱了，则不需要再吃第4个和第五个苹果，即是吃苹果的动作停止，这里就是break控制循环流程，即终止此循环。
  情况二：如果吃的过程中，吃到第三个吃出一个大虫子…,是不是这个苹果就不吃了，开始吃第四个苹果，这里就是continue控制循环流程，即退出当前一次循环继而执行下一次循环代码。

3.1 break

• 在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不再希望循环继续执行，可以使用 break 退出循环

i = 1
while i <= 5:
    if i == 4:
        print(f'吃饱了不吃了')
        break
    print(f'吃了第{i}个苹果')
    i += 1

break 只针对当前所在循环有效

3.2 continue

• 在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不希望执行循环代码，但是又不希望退出循环，可以使用 continue
• 也就是：在整个循环中，只有某些条件，不需要执行循环代码，而其他条件都需要执行

i = 1
while i <= 5:
    if i == 3:
        print(f'大虫子，第{i}个不吃了')
        # 在continue之前一定要修改计数器，否则会陷入死循环
        i += 1
        continue
    print(f'吃了第{i}个苹果')
    i += 1

• 需要注意：使用 continue 时，条件处理部分的代码，需要特别注意，不小心会出现 死循环

continue 只针对当前所在循环有效

04. while 循环嵌套

4.1 循环嵌套

• while 嵌套就是：while 里面还有 while

while 条件 1:
    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)...
    
    while 条件 2:
        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)...
    
        处理条件 2
    
    处理条件 1

4.2 循环嵌套演练 —— 九九乘法表

第 1 步：用嵌套打印小星星

需求

• 在控制台连续输出五行 *，每一行星号的数量依次递增

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

• 使用字符串 * 打印

# 1. 定义一个计数器变量，从数字1开始，循环会比较方便
row = 1

while row <= 5:

    print("*" * row)

    row += 1

第 2 步：使用循环嵌套打印小星星

知识点 对 print 函数的使用做一个增强

• 在默认情况下，print 函数输出内容之后，会自动在内容末尾增加换行

• 如果不希望末尾增加换行，可以在 print 函数输出内容的后面增加 , end=""

• 其中 "" 中间可以指定 print 函数输出内容之后，继续希望显示的内容

• 语法格式如下：

# 向控制台输出内容结束之后，不会换行
print("*", end="")

# 单纯的换行
print("")

end="" 表示向控制台输出内容结束之后，不会换行

假设 Python 没有提供 字符串的 * 操作 拼接字符串

需求

• 在控制台连续输出五行 *，每一行星号的数量依次递增

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

开发步骤

• 1> 完成 5 行内容的简单输出
• 2> 分析每行内部的 * 应该如何处理？
  • 每行显示的星星和当前所在的行数是一致的
  • 嵌套一个小的循环，专门处理每一行中 列 的星星显示

 
row = 1
 
while row <= 5:
 
    # 每一行要打印的星星就是和当前的行数是一致的
    # 增加一个小的循环, 专门负责打印当前行中, 每一列星星的显示
    # 1. 定义一个列计数器变量
    col = 1
 
    # 2. 开始循环
    while col <= row:
        # print("%d" % row)
        print("*", end="")
 
        col += 1
 
    # print("第 %d 行" % row)
    # 这行代码的目的就是在一行星星输出完成之后, 添加换行
    print("")
 
    row += 1

第 3 步： 九九乘法表

需求 输出 九九乘法表，格式如下：

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

开发步骤

# 1.打印九行小星星
# 2.将小星星替换成列 * 行 的结果
row = 1
 
while row <= 9:
 
    col = 1
 
    while col <= row:
 
        # print("*",end="")
        print("%d * %d = %d" % (col,row,col*row), end="\t")
 
        col +=1
 
    # print("%d" % row)
    print("")
 
    row += 1

• 1. 打印 9 行小星星

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

• 2. 将每一个 * 替换成对应的行与列相乘

# 定义起始行
row = 1

# 最大打印 9 行
while row <= 9:
    # 定义起始列
    col = 1

    # 最大打印 row 列
    while col <= row:

        # end = ""，表示输出结束后，不换行
        # "\t" 可以在控制台输出一个制表符，协助在输出文本时对齐
        print("%d * %d = %d" % (col, row, row * col), end="\t")

        # 列数 + 1
        col += 1

    # 一行打印完成的换行
    print("")

    # 行数 + 1
    row += 1

字符串中的转义字符

• \t 在控制台输出一个 制表符，协助在输出文本时 垂直方向 保持对齐
• \n 在控制台输出一个 换行符

制表符 的功能是在不使用表格的情况下在 垂直方向 按列对齐文本

转义字符	描述
\\	反斜杠符号
\’	单引号
\"	双引号
\n	换行
\t	横向制表符
\r	回车

05. for循环

5.1 语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码1
    重复执行的代码2
    ......

5.2 快速体验

str1 = 'hello python'
for i in str1:
    print(i)

5.3 break

str1 = 'hello python'
for i in str1:
    if i == 'p':
        print('遇到p不打印')
        break
    print(i)

5.4 continue

str1 = 'hello python'
for i in str1:
    if i == 'p':
        print('遇到p不打印')
        continue
    print(i)

06. else

循环可以和else配合使用，else下方缩进的代码指的是当循环正常结束之后要执行的代码。

6.1 while…else

需求：老师生气了，要惩罚：连续说5遍“老师，我错了”，如果道歉正常完毕，老师就原谅我了，这个程序怎么写？

i = 1
while i <= 5:
    print('老师，我错了')
    i += 1
print('老师原谅我了...')

思考： 这个print是不是没有循环也能执行？

6.1.1 语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码
else:
    循环正常结束之后要执行的代码

6.1.2 示例

i = 1
while i <= 5:
    print('老师，我错了')
    i += 1
else:
    print('老师原谅我了，真开心！')

6.1.3 退出循环的方式

需求：老师生气了，要求道歉5遍：老师，我错了。道歉到第三遍的时候，老师说这一遍说的不真诚，是不是就是要退出循环了？这个退出有两种可能性：

更生气，不打算原谅，也不需要道歉了，程序如何书写？
只一遍不真诚，可以忍受，继续下一遍道歉，程序如何书写？

1.break

i = 1
while i <= 5:
    if i == 3:
        print('这遍说的不真诚')
        break
    print('老师，我错了')
    i += 1
else:
    print('老师原谅我了，真开心!')

所谓else指的是循环正常结束之后要执行的代码，即如果是break终止循环的情况，else下方缩进的代码将不执行。

2.continue

i = 1
while i <= 5:
    if i == 3:
        print('这遍说的不真诚')
        i += 1
        continue
    print('老师，我错了')
    i += 1
else:
    print('老师原谅我了，真开心！')

因为continue是退出当前一次循环，继续下一次循环，所以该循环在continue控制下是可以正常结束的，当循环结束后，则执行了else缩进的代码。

6.2 for…else

6.2.1 语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码
    ...
else:
    循环正常结束之后要执行的代码

所谓else指的是循环正常结束之后要执行的代码，即如果是break终止循环的情况，else下方缩进的代码将不执行。

6.2.2 示例

str1 = 'hello python'
for i in str1:
    print(i)
else:
    print('循环正常结束之后执行的代码')

6.2.3 退出循环的方式

1.break终止循环

str1 = 'hello python'
for i in str1:
    if i == 'p':
        print('遇到p不打印')
        break
    print(i)
else:
    print('循环正常结束之后执行的代码')

没有执行else缩进的代码。

2.continue控制循环

str1 = 'hello python'
for i in str1:
    if i == 'p':
        print('遇到p不打印')
        continue
    print(i)
else:
    print('循环正常结束之后执行的代码')

因为continue是退出当前一次循环，继续下一次循环，所以该循环在continue控制下是可以正常结束的，当循环结束后，则执行了else缩进的代码。

总结

• 循环的作用：控制代码重复执行
• while语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码1
    条件成立重复执行的代码2
    ......

• while循环嵌套语法

while 条件1:
    条件1成立执行的代码
    ......
    while 条件2:
        条件2成立执行的代码
        ......

• for循环语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码1
    重复执行的代码2
    ......

• break退出整个循环
• continue退出本次循环，继续执行下一次重复执行的代码
• else

while和for都可以配合else使用
else下方缩进的代码含义：当循环正常结束后执行的代码
break终止循环不会执行else下方缩进的代码
continue退出循环的方式执行else下方缩进的代码