Python入门（3）

Python 条件语句

Python条件语句是通过一条或多条语句的执行结果（True或者False）来决定执行的代码块。

Python程序语言指定任何非0和非空（null）值为true，0 或者 null为false。
Python 编程中 if 语句用于控制程序的执行，基本形式为：

if 判断条件：
    执行语句……
else：
    执行语句……

其中"判断条件"成立时（非零），则执行后面的语句，而执行内容可以多行，以缩进来区分表示同一范围。
else 为可选语句，当需要在条件不成立时执行内容则可以执行相关语句，具体例子如下：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 例1：if 基本用法
 
flag = False
name = 'luren'
if name == 'python':         # 判断变量否为'python'
    flag = True          # 条件成立时设置标志为真
    print 'welcome boss'    # 并输出欢迎信息
else:
    print name              # 条件不成立时输出变量名称

输出结果为：

luren            # 输出结果

if 语句的判断条件可以用>（大于）、<(小于)、==（等于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）来表示其关系。
当判断条件为多个值时，可以使用以下形式：

if 判断条件1:
执行语句1……
elif 判断条件2:
执行语句2……
elif 判断条件3:
执行语句3……
else:
执行语句4……

实例如下：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 例2：elif用法
 
num = 5     
if num == 3:            # 判断num的值
    print 'boss'        
elif num == 2:
    print 'user'
elif num == 1:
    print 'worker'
elif num < 0:           # 值小于零时输出
    print 'error'
else:
    print 'roadman'     # 条件均不成立时输出

输出结果为：

roadman        # 输出结果

由于 python 并不支持 switch 语句，所以多个条件判断，只能用 elif 来实现，如果判断需要多个条件需同时判断时，可以使用 or （或），表示两个条件有一个成立时判断条件成功；使用 and （与）时，表示只有两个条件同时成立的情况下，判断条件才成功。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
# 例3：if语句多个条件
 
num = 9
if num >= 0 and num <= 10:    # 判断值是否在0~10之间
    print 'hello'
# 输出结果: hello
 
num = 10
if num < 0 or num > 10:    # 判断值是否在小于0或大于10
    print 'hello'
else:
    print 'undefine'
# 输出结果: undefine
 
num = 8
# 判断值是否在0~5或者10~15之间
if (num >= 0 and num <= 5) or (num >= 10 and num <= 15):    
    print 'hello'
else:
    print 'undefine'
# 输出结果: undefine

当if有多个条件时可使用括号来区分判断的先后顺序，括号中的判断优先执行，此外 and 和 or 的优先级低于>（大于）、<（小于）等判断符号，即大于和小于在没有括号的情况下会比与或要优先判断。

简单的语句组

你也可以在同一行的位置上使用if条件判断语句，如下实例：

#!/usr/bin/python 
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
var = 100 
 
if ( var  == 100 ) : print "变量 var 的值为100" 
 
print "Good bye!"

以上代码执行输出结果如下：

变量 var 的值为100
Good bye!

Python 循环语句

Python提供了for循环和while循环（在Python中没有do…while循环）:

循环控制语句
循环控制语句可以更改语句执行的顺序。Python支持以下循环控制语句：

Python While 循环语句

Python 编程中 while 语句用于循环执行程序，即在某条件下，循环执行某段程序，以处理需要重复处理的相同任务。其基本形式为：

while 判断条件：
    执行语句……

执行语句可以是单个语句或语句块。判断条件可以是任何表达式，任何非零、或非空（null）的值均为true。
当判断条件假false时，循环结束。

#!/usr/bin/python
 
count = 0
while (count < 9):
   print 'The count is:', count
   count = count + 1
 
print "Good bye!"

以上代码执行输出结果:

The count is: 0
The count is: 1
The count is: 2
The count is: 3
The count is: 4
The count is: 5
The count is: 6
The count is: 7
The count is: 8
Good bye!

while 语句时还有另外两个重要的命令 continue，break 来跳过循环，continue 用于跳过该次循环，break 则是用于退出循环，此外"判断条件"还可以是个常值，表示循环必定成立，具体用法如下：

# continue 和 break 用法
 
i = 1
while i < 10:   
    i += 1
    if i%2 > 0:     # 非双数时跳过输出
        continue
    print i         # 输出双数2、4、6、8、10
 
i = 1
while 1:            # 循环条件为1必定成立
    print i         # 输出1~10
    i += 1
    if i > 10:     # 当i大于10时跳出循环
        break

无限循环
如果条件判断语句永远为 true，循环将会无限的执行下去，如下实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
var = 1
while var == 1 :  # 该条件永远为true，循环将无限执行下去
   num = raw_input("Enter a number  :")
   print "You entered: ", num
 
print "Good bye!"

以上实例输出结果：

Enter a number  :20
You entered:  20
Enter a number  :29
You entered:  29
Enter a number  :3
You entered:  3
Enter a number between :Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 5, in <module>
    num = raw_input("Enter a number :")
KeyboardInterrupt

注意：以上的无限循环你可以使用 CTRL+C 来中断循环。

循环使用 else 语句

在 python 中，while … else 在循环条件为 false 时执行 else 语句块：

#!/usr/bin/python
 
count = 0
while count < 5:
   print count, " is  less than 5"
   count = count + 1
else:
   print count, " is not less than 5"

以上实例输出结果为：

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

简单语句组

类似 if 语句的语法，如果你的 while 循环体中只有一条语句，你可以将该语句与while写在同一行中， 如下所示：

#!/usr/bin/python
 
flag = 1
 
while (flag): print 'Given flag is really true!'
 
print "Good bye!"

注意：以上的无限循环你可以使用 CTRL+C 来中断循环。

Python for 循环语句

Python for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。
语法：
for循环的语法格式如下：

for iterating_var in sequence:
   statements(s)

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
for letter in 'Python':     # 第一个实例
   print '当前字母 :', letter
 
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for fruit in fruits:        # 第二个实例
   print '当前水果 :', fruit
 
print "Good bye!"

以上实例输出结果:

当前字母 : P
当前字母 : y
当前字母 : t
当前字母 : h
当前字母 : o
当前字母 : n
当前水果 : banana
当前水果 : apple
当前水果 : mango
Good bye!

通过序列索引迭代

另外一种执行循环的遍历方式是通过索引，如下实例：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for index in range(len(fruits)):
   print '当前水果 :', fruits[index]
 
print "Good bye!"

以上实例输出结果：

当前水果 : banana
当前水果 : apple
当前水果 : mango
Good bye!

以上实例我们使用了内置函数 len() 和 range(),函数 len() 返回列表的长度，即元素的个数。 range返回一个序列的数。

循环使用 else 语句

在 python 中，for … else 表示这样的意思，for 中的语句和普通的没有区别，else 中的语句会在循环正常执行完（即 for 不是通过 break 跳出而中断的）的情况下执行，while … else 也是一样。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
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'

以上实例输出结果：

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

Python 循环嵌套

Python 语言允许在一个循环体里面嵌入另一个循环。
Python for 循环嵌套语法：

for iterating_var in sequence:
   for iterating_var in sequence:
      statements(s)
   statements(s)

Python while 循环嵌套语法：

while expression:
   while expression:
      statement(s)
   statement(s)

你可以在循环体内嵌入其他的循环体，如在while循环中可以嵌入for循环， 反之，你可以在for循环中嵌入while循环。

以下实例使用了嵌套循环输出2~100之间的素数：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
i = 2
while(i < 100):
   j = 2
   while(j <= (i/j)):
      if not(i%j): break
      j = j + 1
   if (j > i/j) : print i, " 是素数"
   i = i + 1
 
print "Good bye!"

以上实例输出结果:

2 是素数
3 是素数
5 是素数
7 是素数
11 是素数
13 是素数
17 是素数
19 是素数
23 是素数
29 是素数
31 是素数
37 是素数
41 是素数
43 是素数
47 是素数
53 是素数
59 是素数
61 是素数
67 是素数
71 是素数
73 是素数
79 是素数
83 是素数
89 是素数
97 是素数
Good bye!

Python break 语句

Python break语句，就像在C语言中，打破了最小封闭for或while循环。
break语句用来终止循环语句，即循环条件没有False条件或者序列还没被完全递归完，也会停止执行循环语句。
break语句用在while和for循环中。
如果您使用嵌套循环，break语句将停止执行最深层的循环，并开始执行下一行代码。

Python语言 break 语句语法：

break

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
for letter in 'Python':     # 第一个实例
   if letter == 'h':
      break
   print '当前字母 :', letter
  
var = 10                    # 第二个实例
while var > 0:              
   print '当前变量值 :', var
   var = var -1
   if var == 5:   # 当变量 var 等于 5 时退出循环
      break
 
print "Good bye!"

以上实例执行结果：

当前字母 : P
当前字母 : y
当前字母 : t
当前变量值 : 10
当前变量值 : 9
当前变量值 : 8
当前变量值 : 7
当前变量值 : 6
Good bye!

Python continue 语句

Python continue 语句跳出本次循环，而break跳出整个循环。
continue 语句用来告诉Python跳过当前循环的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。
continue语句用在while和for循环中。
Python 语言 continue 语句语法格式如下：

continue

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
for letter in 'Python':     # 第一个实例
   if letter == 'h':
      continue
   print '当前字母 :', letter
 
var = 10                    # 第二个实例
while var > 0:              
   var = var -1
   if var == 5:
      continue
   print '当前变量值 :', var
print "Good bye!"

执行结果：

当前字母 : P
当前字母 : y
当前字母 : t
当前字母 : o
当前字母 : n
当前变量值 : 9
当前变量值 : 8
当前变量值 : 7
当前变量值 : 6
当前变量值 : 4
当前变量值 : 3
当前变量值 : 2
当前变量值 : 1
当前变量值 : 0
Good bye!

Python pass 语句

Python pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。
pass 不做任何事情，一般用做占位语句。
Python 语言 pass 语句语法格式如下：

pass

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*- 

# 输出 Python 的每个字母
for letter in 'Python':
   if letter == 'h':
      pass
      print '这是 pass 块'
   print '当前字母 :', letter

print "Good bye!"

执行结果：

当前字母 : P
当前字母 : y
当前字母 : t
这是 pass 块
当前字母 : h
当前字母 : o
当前字母 : n
Good bye!

Python Number(数字)

Python Number 数据类型用于存储数值。
数据类型是不允许改变的,这就意味着如果改变 Number 数据类型的值，将重新分配内存空间。
以下实例在变量赋值时 Number 对象将被创建：

var1 = 1
var2 = 10

可以使用del语句删除一些 Number 对象引用。
del语句的语法是：

del var1[,var2[,var3[....,varN]]]]

可以通过使用del语句删除单个或多个对象，例如：

del var
del var_a, var_b

Python 支持四种不同的数值类型：
整型(Int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点。
长整型(long integers) - 无限大小的整数，整数最后是一个大写或小写的L。
浮点型(floating point real values) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2 = 2.5 x 102 = 250）
复数(complex numbers) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。

长整型也可以使用小写"L"，但是还是建议您使用大写"L"，避免与数字"1"混淆。Python使用"L"来显示长整型。
Python还支持复数，复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型

Python Number 类型转换

int(x [,base ])         将x转换为一个整数  
long(x [,base ])        将x转换为一个长整数  
float(x )               将x转换到一个浮点数  
complex(real [,imag ])  创建一个复数  
str(x )                 将对象 x 转换为字符串  
repr(x )                将对象 x 转换为表达式字符串  
eval(str )              用来计算在字符串中的有效Python表达式,并返回一个对象  
tuple(s )               将序列 s 转换为一个元组  
list(s )                将序列 s 转换为一个列表  
chr(x )                 将一个整数转换为一个字符  
unichr(x )              将一个整数转换为Unicode字符  
ord(x )                 将一个字符转换为它的整数值  
hex(x )                 将一个整数转换为一个十六进制字符串  
oct(x )                 将一个整数转换为一个八进制字符串  

Python math 模块、cmath 模块

Python 中数学运算常用的函数基本都在 math 模块、cmath 模块中。
Python math 模块提供了许多对浮点数的数学运算函数。
Python cmath 模块包含了一些用于复数运算的函数。
cmath 模块的函数跟 math 模块函数基本一致，区别是 cmath 模块运算的是复数，math 模块运算的是数学运算。
要使用 math 或 cmath 函数必须先导入：

import math

查看 math 查看包中的内容:

>>> import math
>>> dir(math)
['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atan2', 'atanh', 'ceil', 'copysign', 'cos', 'cosh', 'degrees', 'e', 'erf', 'erfc', 'exp', 'expm1', 'fabs', 'factorial', 'floor', 'fmod', 'frexp', 'fsum', 'gamma', 'gcd', 'hypot', 'inf', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'ldexp', 'lgamma', 'log', 'log10', 'log1p', 'log2', 'modf', 'nan', 'pi', 'pow', 'radians', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau', 'trunc']
>>>

下文会介绍各个函数的具体应用。
查看 cmath 查看包中的内容

>>> import cmath
>>> dir(cmath)
['__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'acos', 'acosh', 'asin', 'asinh', 'atan', 'atanh', 'cos', 'cosh', 'e', 'exp', 'inf', 'infj', 'isclose', 'isfinite', 'isinf', 'isnan', 'log', 'log10', 'nan', 'nanj', 'phase', 'pi', 'polar', 'rect', 'sin', 'sinh', 'sqrt', 'tan', 'tanh', 'tau']
>>>

实例

import cmath
print (cmath.sqrt(-1))

print (cmath.sqrt(9))

print (cmath.sin(1))

print (cmath.log10(100))

Python数学函数

Python随机数函数

随机数可以用于数学，游戏，安全等领域中，还经常被嵌入到算法中，用以提高算法效率，并提高程序的安全性。
Python包含以下常用随机数函数：

Python三角函数

Python包括以下三角函数：

Python数学常量

Python 字符串

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们可以使用引号('或")来创建字符串。
创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。例如：

var1 = 'Hello World!'
var2 = "Python Runoob"

Python访问字符串中的值

#!/usr/bin/python
 
var1 = 'Hello World!'
var2 = "Python Runoob"
 
print "var1[0]: ", var1[0]
print "var2[1:5]: ", var2[1:5]

以上实例执行结果：

var1[0]:  H
var2[1:5]:  ytho

Python字符串更新

你可以对已存在的字符串进行修改，并赋值给另一个变量，如下实例：
实例(Python 2.0+)

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
var1 = 'Hello World!'
 
print "更新字符串 :- ", var1[:6] + 'Runoob!'

以上实例执行结果

更新字符串 :-  Hello Runoob!

Python转义字符

在需要在字符中使用特殊字符时，python用反斜杠()转义字符。如下表：

Python字符串运算符

下表实例变量 a 值为字符串 “Hello”，b 变量值为 “Python”：

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
 
a = "Hello"
b = "Python"
 
print "a + b 输出结果：", a + b 
print "a * 2 输出结果：", a * 2 
print "a[1] 输出结果：", a[1] 
print "a[1:4] 输出结果：", a[1:4] 
 
if( "H" in a) :
    print "H 在变量 a 中" 
else :
    print "H 不在变量 a 中" 
 
if( "M" not in a) :
    print "M 不在变量 a 中" 
else :
    print "M 在变量 a 中"
 
print r'\n'
print R'\n'

以上程序执行结果为：

a + b 输出结果： HelloPython
a * 2 输出结果： HelloHello
a[1] 输出结果： e
a[1:4] 输出结果： ell
H 在变量 a 中
M 不在变量 a 中
\n
\n

Python 字符串格式化

Python 支持格式化字符串的输出 。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式，但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符 %s 的字符串中。
在 Python 中，字符串格式化使用与 C 中 sprintf 函数一样的语法。
如下实例：

#!/usr/bin/python

print “My name is %s and weight is %d kg!” % (‘Zara’, 21)

以上实例输出结果：

My name is Zara and weight is 21 kg!

python字符串格式化符号:

格式化操作符辅助指令:

Python2.6 开始，新增了一种格式化字符串的函数 str.format()，它增强了字符串格式化的功能。