datawhale组队学习task2—条件循环结构

条件语句

1.单向判断：if

if expression:
    expr_true_suite

• if 语句的 expr_true_suite 代码块只有当条件表达式 expression 结果为真时才执行，否则将继续执行紧跟在该代码块后面的语句。
• 单个 if 语句中的 expression 条件表达式可以通过布尔操作符 and，or和not 实现多重条件判断。

2.双向判断：if … else …

if expression:
    expr_true_suite
else:
    expr_false_suite

• Python 提供与 if 搭配使用的 else，如果 if 语句的条件表达式结果布尔值为假，那么程序将执行 else 语句后的代码。
• if语句支持嵌套，即在一个if语句中嵌入另一个if语句，从而构成不同层次的选择结构。Python 使用缩进而不是大括号来标记代码块边界，因此要特别注意else的悬挂问题。

3.多向判断：if…elif…else…

if expression1:
    expr1_true_suite
elif expression2:
    expr2_true_suite
    .
    .
elif expressionN:
    exprN_true_suite
else:
    expr_false_suite
#elif 语句即为 else if，用来检查多个表达式是否为真，并在为真时执行特定代码块中的代码。

4.assert 关键词

• assert这个关键词我们称之为“断言”，当这个关键词后边的条件为 False 时，程序自动崩溃并抛出AssertionError的异常。

my_list = ['lsgogroup']
my_list.pop(0)
assert len(my_list) > 0
# AssertionError

• 在进行单元测试时，可以用来在程序中置入检查点，只有条件为 True 才能让程序正常工作。

assert 3 > 7
# AssertionError

循环语句

1. while 循环

while 布尔表达式:
    代码块

• while循环的代码块会一直循环执行，直到布尔表达式的值为布尔假。
• 如果布尔表达式不带有<、>、==、！=、in、not in等运算符，仅仅给出数值之类的条件，也是可以的。
• 当while后写入一个非零整数时，视为真值，执行循环体；写入0时，视为假值，不执行循环体。
• 当写入str、list或任何序列，长度非零则视为真值，执行循环体；否则视为假值，不执行循环体。

count = 0
while count < 3:
    temp = input("不妨猜一下小哥哥现在心里想的是那个数字：")
    guess = int(temp)
    if guess > 8:
        print("大了，大了")
    else:
        if guess == 8:
            print("你是小哥哥心里的蛔虫吗？")
            print("哼，猜对也没有奖励！")
            count = 3
        else:
            print("小了，小了")
    count = count + 1
print("游戏结束，不玩儿啦！")

• 布尔表达式返回0，循环终止。

2. while - else 循环

while 布尔表达式:
    代码块
else:
    代码块

• 当while循环正常执行完的情况下，执行else输出，

count = 0
while count < 5:
    print("%d is  less than 5" % count)
    count = count + 1
else:
    print("%d is not less than 5" % count)
# 0 is  less than 5
# 1 is  less than 5
# 2 is  less than 5
# 3 is  less than 5
# 4 is  less than 5
# 5 is not less than 5

• 如果while循环中执行了跳出循环的语句，比如 break，将不执行else代码块的内容。

count = 0
while count < 5:
    print("%d is  less than 5" % count)
    count = 6
    break
else:
    print("%d is not less than 5" % count)
# 0 is  less than 5

3. for 循环

for 迭代变量 in 可迭代对象:
    代码块

• for循环是迭代循环，在Python中相当于一个通用的序列迭代器，可以遍历任何有序序列，如str、list、tuple等，也可以遍历任何可迭代对象，如dict。
• 每次循环，迭代变量被设置为可迭代对象的当前元素，提供给代码块使用。

for i in 'ILoveLSGO':
    print(i, end=' ')  # 不换行输出
# I L o v e L S G O

member = ['张三', '李四', '刘德华', '刘六', '周润发']
for each in member:
    print(each)

# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发

for i in range(len(member)):
    print(member[i])

# 张三
# 李四
# 刘德华
# 刘六
# 周润发

dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

for key, value in dic.items():
    print(key, value, sep=':', end=' ')
    
# a:1 b:2 c:3 d:4 

dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

for key in dic.keys():
    print(key, end=' ')
    
# a b c d 

dic = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

for value in dic.values():
    print(value, end=' ')
    
# 1 2 3 4

4. for - else 循环

for 迭代变量 in 可迭代对象:
    代码块
else:
    代码块

• 当for循环正常执行完的情况下，执行else输出，如果for循环中执行了跳出循环的语句，比如 break，将不执行else代码块的内容，与while - else语句一样。

for num in range(10, 20):  # 迭代 10 到 20 之间的数字
    for i in range(2, num):  # 根据因子迭代
        if num % i == 0:  # 确定第一个因子
            j = num / i  # 计算第二个因子
            print('%d 等于 %d * %d' % (num, i, j))
            break  # 跳出当前循环
    else:  # 循环的 else 部分
        print(num, '是一个质数')

# 10 等于 2 * 5
# 11 是一个质数
# 12 等于 2 * 6
# 13 是一个质数
# 14 等于 2 * 7
# 15 等于 3 * 5
# 16 等于 2 * 8
# 17 是一个质数
# 18 等于 2 * 9
# 19 是一个质数

5. range() 函数

range([start,] stop[, step=1])

• 这个BIF（Built-in functions）有三个参数，其中用中括号括起来的两个表示这两个参数是可选的。
• step=1 表示第三个参数的默认值是1。
• range 这个BIF的作用是生成一个从start参数的值开始到stop参数的值结束的数字序列，该序列包含start的值但不包含stop的值。

for i in range(2, 9):  # 不包含9
    print(i)

# 2
# 3
# 4
# 5
# 6
# 7
# 8

for i in range(1, 10, 2):
    print(i)

# 1
# 3
# 5
# 7
# 9

6. enumerate()函数

enumerate(sequence, [start=0])

• sequence – 一个序列、迭代器或其他支持迭代对象。
• start – 下标起始位置。
• 返回 enumerate(枚举) 对象

enumerate(sequence, [start=0])

seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
lst = list(enumerate(seasons))
print(lst)
# [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
lst = list(enumerate(seasons, start=1))  # 下标从 1 开始
print(lst)
# [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]

• enumerate()与 for 循环的结合使用

for i, a in enumerate(A)
    do something with a  

languages = ['Python', 'R', 'Matlab', 'C++']
for language in languages:
    print('I love', language)
print('Done!')

'''
I love Python
I love R
I love Matlab
I love C++
Done!
'''

for i, language in enumerate(languages, 2):
    print(i, 'I love', language)
print('Done!')

'''
2 I love Python
3 I love R
4 I love Matlab
5 I love C++
Done!
'''

7. break 语句

• break语句可以跳出当前所在层的循环。

import random
secret = random.randint(1, 10) #[1,10]之间的随机数

while True:
    temp = input("不妨猜一下小哥哥现在心里想的是那个数字：")
    guess = int(temp)
    if guess > secret:
        print("大了，大了")
    else:
        if guess == secret:
            print("你这样懂小哥哥的心思啊？")
            print("哼，猜对也没有奖励！")
            break
        else:
            print("小了，小了")
print("游戏结束，不玩儿啦！")

8. continue 语句

• continue终止本轮循环并开始下一轮循环。

for i in range(10):
    if i % 2 != 0:
        print(i)
        continue
    i += 2
    print(i)

# 2
# 1
# 4
# 3
# 6
# 5
# 8
# 7
# 10
# 9

9. pass 语句

• pass 语句的意思是“不做任何事”，如果你在需要有语句的地方不写任何语句，那么解释器会提示出错，而 pass 语句就是用来解决这些问题的。
• pass是空语句，不做任何操作，只起到占位的作用，其作用是为了保持程序结构的完整性。尽管pass语句不做任何操作，但如果暂时不确定要在一个位置放上什么样的代码，可以先放置一个pass语句，让代码可以正常运行。

def a_func():
    pass

10. 推导式

列表推导式

[ expr for value in collection [if condition] ]

#例子
a = [(i, j) for i in range(0, 3) if i < 1 for j in range(0, 3) if j > 1]
print(a)
# [(0, 2)]

元组推导式

( expr for value in collection [if condition] )

#例子
a = (x for x in range(10))
print(a)
# <generator object <genexpr> at 0x0000025BE511CC48>
print(tuple(a))
# (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

字典推导式

{ key_expr: value_expr for value in collection [if condition] }

#例子
b = {i: i % 2 == 0 for i in range(10) if i % 3 == 0}
print(b)
# {0: True, 3: False, 6: True, 9: False}

集合推导式

{ expr for value in collection [if condition] }

#例子
c = {i for i in [1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 4, 3, 2, 1]}
print(c)
# {1, 2, 3, 4, 5, 6}

11. 综合例子

passwdList = ['123', '345', '890']
valid = False
count = 3
while count > 0:
    password = input('enter password:')
    for item in passwdList:
        if password == item:
            valid = True
            break
            
    if not valid:
        print('invalid input')
        count -= 1
        continue
    else:
        break

参考文献

https://github.com/datawhalechina/team-learning-program/tree/master/Python-Language

练习题：

1、编写一个Python程序来查找那些既可以被7整除又可以被5整除的数字，介于1500和2700之间。

for i in range(1500,2701):
     if i%7=0 and i%5=0:
         print(i)
     else:
         continue

2、龟兔赛跑游戏
题目描述：
话说这个世界上有各种各样的兔子和乌龟，但是研究发现，所有的兔子和乌龟都有一个共同的特点——喜欢赛跑。于是世界上各个角落都不断在发生着乌龟和兔子的比赛，小华对此很感兴趣，于是决定研究不同兔子和乌龟的赛跑。他发现，兔子虽然跑比乌龟快，但它们有众所周知的毛病——骄傲且懒惰，于是在与乌龟的比赛中，一旦任一秒结束后兔子发现自己领先t米或以 上，它们就会停下来休息s秒。对于不同的兔子，t，s的数值是不同的，但是所有的乌龟却是一致——它们不到终点决不停止。

然而有些比赛相当漫长，全程观看会耗费大量时间，而小华发现只要在每场比赛开始后记录下兔子和乌龟的数据——兔子的速度v1（表示每秒兔子能跑v1 米），乌龟的速度v2，以及兔子对应的t，s值，以及赛道的长度l——就能预测出比赛的结果。但是小华很懒，不想通过手工计算推测出比赛的结果，于是他找 到了你——清华大学计算机系的高才生——请求帮助，请你写一个程序，对于输入的一场比赛的数据v1，v2，t，s，l，预测该场比赛的结果。

输入:
输入只有一行，包含用空格隔开的五个正整数v1，v2，t，s，l，其中(v1,v2< =100;t< =300;s< =10;l< =10000且为v1,v2的公倍数)

输出:
输出包含两行，第一行输出比赛结果——一个大写字母“T”或“R”或“D”，分别表示乌龟获胜，兔子获胜，或者两者同时到达终点。
第二行输出一个正整数，表示获胜者（或者双方同时）到达终点所耗费的时间（秒数）。

样例输入：
10 5 5 2 20

样例输出
D
4

v1=input('兔子的速度:')
v2=input('乌龟的速度:')
t=input('兔子的领先距离:')
s=input('兔子休息时间（秒）:')
l=input('赛道长度:')
T = 0
l1 = 0
l2 = 0
while ( ( l1 < l ) and ( l2 < l ) ):
    if l1-l2 >= t :
    #如果兔子领先了，就停下来休息s秒，乌龟继续爬
        l2 += v2*s
        T += s
    else:#如果兔子没有领先，就和乌龟一起跑，一秒一秒的计算
        l1 += v1
        l2 += v2
        T += 1
if(l2>l1):
    print('T')
elif l2==l1 : print('D')
else: print('R')

print(T)
#最后根据三种结果分别输出