Python(for和while)循环嵌套及用法

本文介绍了Python中的循环嵌套,包括for循环嵌套while循环和while循环嵌套for循环。循环嵌套使得内层循环在满足外层循环条件下反复执行,当内外层循环都执行完毕才判断外层循环是否继续。文中通过示例代码解析了循环嵌套的执行流程,并展示了嵌套循环的运行结果。

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Python 程序中,如果把一个循环放在另一个循环体内,那么就可以形成循环嵌套。循环嵌套既可以是 for 循环嵌套 while 循环,也可以是 while 循环嵌套 for 循环,即各种类型的循环都可以作为外层循环,各种类型的循环也都可以作为内层循环。

当程序遇到循环嵌套时,如果外层循环的循环条件允许,则开始执行外层循环的循环体,而内层循环将被外层循环的循环体来执行(只是内层循环需要反复执行自己的循环体而己)。只有当内层循环执行结束且外层循环的循环体也执行结束时,才会通过判断外层循环的循环条件,决定是否再次开始执行外层循环的循环体。

根据上面分析,假设外层循环的循环次数为 n 次,内层循环的循环次数为 m 次,那么内层循环的循环体实际上需要执行 n × m 次。循环嵌套的执行流程图如图 1 所示:


循环嵌套的执行流程图
图 1 循环嵌套的执行流程图


从图 1 来看,循环嵌套就是把内层循环当成外层循环的循环休。只有内层循环的循环条件为假时,才会完全跳出内层循环,才可以结束外层循环的当次循环,开始下一次循环。

下面是一个循环嵌套的示例代码:

# 外层循环
for i in range(0, 5) :
    j = 0
    # 内层循环
    while j < 3 :
        print("i的值为: %d , j的值为: %d" % (i, j))
### Python 中 `for` 循环与 `while` 循环的区别 #### 语法结构差异 - **For 循环** `for` 循环通常用于遍历序列(列表、元组、字符串)或其他可迭代对象。其基本形式如下: ```python for element in iterable: # 执行语句 ``` 这种循环非常适合已知要遍历的对象范围的情况。 - **While 循环** `while` 循环则是在给定条件为真时持续运行,直到该条件变为假为止[^1]。其一般格式是: ```python while condition: # 判断条件 # 执行语句... ``` 这使得它特别适合于未知迭代次数的情况下使用。 #### 应用场景对比 对于有固定数量或预定义集合的数据项操作来说,`for` 循环更加直观简洁;而当需要基于某个逻辑测试来决定何时停止循环的时候,则更适合采用 `while` 循环[^4]。 #### 实际案例分析 考虑打印数字的例子可以更清晰地展示两者之间的不同之处: ##### For 循环实现方式 如果想要打印从0到9十个整数,可以直接利用 `range()` 函数配合 `for` 循环轻松完成任务: ```python for num in range(10): print(num) ``` 这段代码会依次输出每一个数值,因为已经明确了具体的迭代区间。 ##### While 循环实现方法 同样的需求也可以通过设置计数器变量并结合 `while` 来达成目的: ```python counter = 0 while counter < 10: print(counter) counter += 1 ``` 这里引入了一个额外的控制变量 `counter` 并不断更新它的值直至达到终止条件。 #### 嵌套特性说明 无论是哪种类型的循环都支持相互间的嵌入式调用即所谓的“循环嵌套”。这意味着可以在一个 `for` 或者 `while` 的内部再次声明相同或不同的另一种循环结构[^2]。 #### 控制流管理 为了更好地管理优化程序流程,在某些情况下可能需要用到诸如 `break`, `continue` 这样的关键字。其中 `break` 可以用来提前结束整个循环过程而不必等待自然完结状态的发生[^3]。
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