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第3 章 chapter3
程序流程控制
Python程序中的语句默认是按照书写顺序依次执行的,语句之间的此种结构称为顺
序结构。在顺序结构中,各语句是按自上而下的顺序执行的,执行完上一条语句就自动
执行下一条语句,语句之间的执行是不做任何判断的,无条件的。但仅有顺序结构还不
够,因为有时需要根据特定的情况,有选择地执行某些语句,这时就需要一种选择结构的
语句。另外,有时还需要在给定条件下重复执行某些语句,这时称这些语句是循环结构
的。有了顺序、选择和循环这3种基本的结构,就能构建任意复杂的程序。
3.1 布尔表达式
选择结构和循环结构都会使用布尔表达式作为选择和循环的条件。布尔表达式是
由关系运算符和逻辑运算符按一定语法规则组成的式子。关系运算符有<(小于)、<=
(小于或等于)、==(等于)、>(大于)、>=(大于或等于)、!=(不等于)。逻辑运算符有
and、or、not。
布尔表达式的值只有两个:True和False。在Python中,False、None、0、""、()、[]、
{}作为布尔表达式时,会被解释器看作假(False)。换句话说,也就是特殊值False 和
None、所有类型的数字0(包括浮点型、长整型和其他类型)、空序列(例如空字符串、元组
和列表)以及空的字典都被解释为假。其他的一切都被解释为真,包括特殊值True。
True和False属于布尔数据类型(bool),它们都是保留字,不能在程序中被当作标
识符。一个布尔变量可以代表True或False中的一个。bool()函数可以用来转换其他
值(与list、str以及tuple一样)。
>>>type(True)
<class 'bool'>
>>>bool('Practice makes perfect.') #转换为布尔值
True
>>>bool(101) #转换为布尔值
True
>>>bool('') #转换为布尔值
False
布尔表达式
6 8 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
>>>print(bool(4))
True
3.2 选择结构
选择结构通过判断某些特定条件是否满足来决定下一步执行哪些语句。Python有
多种选择语句类型:单向if语句、双向if-else语句、嵌套if语句、多向if-elif-else语句以
及条件表达式。
3.2.1 单向if 语句
if语句用来判定给出的条件是否满足,然后根据判断的结果(即真或假)决定是否执
行给定的操作。if语句是一种单选结构,它选择的是做与不做。它由3部分组成:关键
字if本身、测试条件真假的布尔表达式和表达式结果为真时要执行的代码。if语句的语
法格式如下:
if 布尔表达式:
语句块
图3-1 if语句的流程图
if语句的流程图如图3-1所示。
注意:单向if语句的语句块只有当表达式
的值为真(即非零)时,才会执行;否则,程序就会
直接跳过这个语句块,去执行紧跟在这个语句块
之后的语句。这里的语句块,既可以包含多条语
句,也可以只有一条语句。当语句块由多条语句
组成时,要有统一的缩进形式,相对于if向右至
少缩进一个空格,否则就会出现逻辑错误,即语
法检查没错,但是结果却非预期。
【例3-1】 输入一个整数,如果这个整数是5的倍数,输出“输入的整数是5的倍
数”,如果这个数是2的倍数,输出“输入的整数是2的倍数”。(3-1.py)
说明:求解例3-1的程序文件将被命名为3-1.py,后面章节会多次使用这种表示方
式,不再一一赘述。
3-1.py程序文件:
num=eval(input('输入一个整数: ')) #eval(str)将字符串str 当成有效的表达式来求值
if num%5==0:
print('输入的整数%d 是5 的倍数'%num)
if num%2==0:
print('输入的整数%d 是2 的倍数'%num)
选择结构
第◆3 章 程序流程控制6 9
3-1.py在IDLE中运行的结果如图3-2所示。
图3-2 运行3-1.py的结果
3.2.2 双向if-else 语句
3.2.1节中的if语句是一种单选结构,如果表达式为真(即表达式的值非零),就执
行指定的操作;否则就会跳过该操作。所以,if语句选择的是做与不做的问题。if-else
语句是一种双选结构,根据表达式是真还是假来决定执行哪些语句,它选择的不是做
与不做的问题,而是在两种备选操作中选择哪一个操作的问题。if-else语句由5部
分组成:关键字if、测试条件真假的布尔表达式、表达式结果为真时要执行的语句块
1,以及关键字else和表达式结果为假时要执行的语句块2。if-else语句的语法格式
如下:
if 布尔表达式:
语句块1
else:
语句块2
if-else语句的流程示意图如图3-3所示。
图3-3 if-else语句的流程示意图
从if-else语句的流程示意图中可以看出:当表达式为真(即表达式的值非零)时,
执行语句块1;当表达式为假(即表达式的值为零)时,执行语句块2。if-else语句不论
表达式取何值,它总要在两个语句块中选择一个语句块执行,双向结构的称谓由此
而来。
7 0 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
【例3-2】 编写一个两位数减法的程序,程序随机产生两个两位数,然后向学生提问
这两个数相减的结果是什么,在回答问题之后,程序会显示一条信息表明答案是否正确。
(3-2.py)
import random
num1 =random.randint(10, 100)
num2 =random.randint(10, 100)
if num1 <num2:
num1, num2 =num2, num1
answer=int(input(str(num1) +'-' +str(num2) +'=' +' ? '))
if num1-num2==answer:
print('你是正确的!')
else:
print('你的答案是错误的.')
print(str(num1), '-' , str(num2), '=' , str(num1-num2))
在cmd命令窗口运行3-2.py的结果如图3-4所示。
图3-4 运行3-2.py的结果
注意:
(1)每个条件后面要使用冒号(:),表示接下来是满足条件后要执行的语句块。
(2)使用缩进来划分语句块,相同缩进数的语句在一起组成一个语句块。
3.2.3 嵌套if 语句和多向if-elif-else 语句
将一个if语句放在另一个if语句中就形成了一个嵌套if语句。
有时人们需要在多组操作中选择一组执行,这时就会用到多选结构,对于Python语
言来说就是if-elif-else语句。该语句可以利用一系列布尔表达式进行检查,并在某个表
达式为真的情况下执行相应的代码。需要注意的是,虽然if-elif-else语句的备选操作较
多,但是有且只有一组操作被执行,if-elif-else语句的语法格式如下:
if 布尔表达式1:
语句块1
elif 布尔表达式2:
第◆3 章 程序流程控制7 1
语句块2
.e
lif 布尔表达式m:
语句块m
else:
语句块n
其中,关键字elif是elseif的缩写。
【例3-3】 利用多分支选择结构将成绩从百分制变换到等级制。(score_degree.py)
score=float(input('请输入一个分数:'))
if score>=90.0:
grade='A'
elif score>=80.0:
grade='B'
elif score>=70.0:
grade='C'
elif score>=60.0:
grade='D'
else:
grade='F'
print(grade)
在cmd命令窗口运行score_degree.py的结果如图3-5所示。
图3-5 运行score_degree.py的结果
例3-3中if-elif-else语句的执行过程如图3-6所示。首先测试第一个条件(score>=
90.0),如果表达式的值为True,那么grade='A'。如果表达式的值为False,就测试第二
个条件(score>=80.0),若表达式的值为True,那么grade='B'。以此类推,如果所有的
条件的值都是False,那么grade='F'。
注意:一个条件只有在这个条件之前的所有条件都变成False之后才会被测试。
7 2 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
图3-6 例3-3if-elif-else语句的执行过程
3.3 条件表达式
有时人们可能想给一个变量赋值,但又受一些条件的限制。例如,下面的语句在x
大于0时将1赋给y,在x小于或等于0时将-1赋给y。
>>>x=2
>>>if x>0:
y=1
else:
y=-1
>>>print(y)
1
在Python中,还可以使用条件表达式y=1ifx>0else-1来获取同样的结果。
>>>x=2
>>>y=1 if x>0 else -1
>>>print(y)
1
显然,对于上述问题使用条件表达式更简洁,用一行代码就可以完成所有选择的赋
值操作。
第◆3 章 程序流程控制7 3
条件表达式的语法结构如下:
表达式1 if 布尔表达式else 表达式2
如果布尔表达式为真,那么这个条件表达式的结果就是表达式1;否则,这个结果就
是表达式2。
若想将变量number1和number2中较大的值赋给max,可以使用下面的条件表达
式简洁地完成。
max=number1 if number1>number2 else number2
判断一个数number是偶数还是奇数,并在是偶数时输出“number这个数是偶数”,
是奇数时输出“number这个数是奇数”,可用一个条件表达式简单地编写一条语句来
实现。
print(' number 这个数是偶数' if number%2==0 else ' number 这个数是奇数')
3.4 while循环结构
while语句用于在某条件下循环执行某段程序,以处理需要重复处理的任务。while
语句的语法格式如下:
while 循环继续条件:
循环体
while循环流程图如图3-7所示。循环体可以是一个单一的语句或一组具有统一缩
进的语句。每个循环都包含一个循环继续条件,即控制循环执行的布尔表达式,每次都
计算该布尔表达式的值,如果它的计算结果为真,则执行循环体;否则,终止整个循环并
将程序控制权转移到while循环后的语句。while循环是一种条件控制循环,它根据一个
条件的真假来控制循环。使用while语句通常会遇到两种类型的问题:一种是循环次数
事先确定的问题;另一种是循环次数事先不确定的问题。
显示“Pythonisveryfun!”100次的while循环的流程图如图3-8所示,循环继续条
件是count<100,该循环的循环体包含两条语句:
print('Python is very fun!')
count=count+1
【例3-4】 计算1+2+3+ … +100,即Σ100
i=1
i。(3-4.py)
问题分析如下。
(1)这是一个累计求和的问题,需要先后将1~100这100个数相加,需要重复进行100
次加法运算,这可使用while循环语句来实现,重复执行循环体100次,每次加一个数。
while 循环
结构
7 4 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
图3-7 while循环流程图
图3-8 while循环显示“Pythonisveryfun!”100次
(2)可以发现每次累加的数是有规律的,后一个加数比前一个加数多1,这样在加完
上一个加数i后,使i加1就可以得到下一个数。
n=100
sum =0 #定义变量sum 的初始值为0
i =1 #定义变量i 的初始值为1
while i <=n:
sum =sum +i
i =i+1
print("1~%d 之和为%d" %(n,sum))
在IDLE中,运行3-4.py的结果如下。
1~100 之和为5050
循环体易被错误地写成如下:
n=100
sum =0
i =1
while i <=n:
sum =sum +i
i =i +1
print("1~%d 之和为%d" %(n, sum))
注意整个循环体必须被内缩进到循环内部,这里的语句i=i+1不在循环体里,这是
一个无限循环,因为i一直是1,而i<=n总是为真。
注意:确保循环继续条件最终变成False以便结束循环。编写循环程序时,常见的
程序设计错误是循环继续条件总是为True,循环变成无限循环。如果一个程序运行后,
经过相当长的时间也没有结束,那么它可能就是一个无限循环。如果是通过命令行运行
这个程序,可按Ctrl+C键来停止它。无限循环在服务器上响应客户端的实时请求时非
常有用。
【例3-5】 求1~100能被5整除,但不能同时被3整除的所有整数。(3-5.py)
第◆3 章 程序流程控制7 5
问题分析如下。
(1)本题需要对1~100范围内的所有数一一进行判断。
(2)本题的循环次数是100次。
(3)在每次循环过程中需要用if语句进行条件判断。
本整除问题的框图如图3-9所示。
图3-9 整除问题的框图
i=1 #i 既是循环变量,又是被判断的数
print("1~100 能被5 整除,但不能同时被3 整除的所有数是")
while i<=100:
if i%5==0 and i%3!=0: #判断本次的i 是否满足条件
print(i,end=' ') #输出满足条件的i
i=i+1 #每次循环i 加1
3-5.py在IDLE中运行的结果如下:
1~100 能被5 整除,但不能同时被3 整除的所有数是
5 10 20 25 35 40 50 55 65 70 80 85 95 100
【例3-6】 打印出所有的“水仙花数”。“水仙花数”是指一个3位的十进制数,其各
位数字的立方和等于该数本身。例如,153是一个“水仙花数”,因为153=13+53+33。
(3-6.py)
问题分析如下。
(1)“水仙花数”是一个3位的十进制数,因而本题需要对100~999范围内的每个数
判断是否是“水仙花数”。
7 6 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
(2)每次需要判断的数是有规律的,后一个数比前一个数多1,这样在判断完上一
个数i后,使i加1就可以得到下一个数,因而变量i既是循环变量,又是被判断的数。
i =100 #给变量i 赋初始值
print('所有的水仙花数是', end='')
while i <=999: #循环继续的条件
c =i%10 #获得个位数
b =i//10%10 #获得十位数
a =i//100 #获得百位数
if a**3+b**3+c**3==i: #判断是否“水仙花数”
print(i,end=' ') #输出水仙花数
i =i+1 #变量i 增加1
在IDLE中,3-6.py运行的结果如下:
所有的水仙花数是153 370 371 407
【例3-7】 将一个列表中的数进行奇、偶分类,并分别输出所有的奇数和偶数。(3-7.py)
numbers=[1,2,4,6,7,8,9,10,13,14,17,21,26,29]
even_number=[]
odd_number=[]
while len(numbers) >0:
number=numbers.pop()
if(number %2 ==0):
even_number.append(number)
else:
odd_number.append(number)
print('列表中的偶数有', even_number)
print('列表中的奇数有', odd_number)
在IDLE中,3-7.py运行的结果如下:
列表中的偶数有[26, 14, 10, 8, 6, 4, 2]
列表中的奇数有[29, 21, 17, 13, 9, 7, 1]
【例3-8】 猜数字。随机生成一个0~100的数字,编写程序提示用户输入数字,直
到输入的数和随机生成的数相同,对于用户输入的每个数字,程序显示输入的数字是过
大、过小还是正确。(guess_number.py)
import random
number=random.randint(0,100)
print('请猜一个0~100 的数字')
guess=-1
while guess!=number:
guess=int(input('输入你猜测的数字:'))
if guess==number:
第◆3 章 程序流程控制7 7
print('恭喜你!你猜对了,这个数字就是', number)
elif guess>number:
print('你猜的数字大了!')
elif guess<number:
print('你猜的数字小了!')
guess_number.py在IDLE中运行的结果如下:
请猜一个0~100 的数字
输入你猜测的数字:34
你猜的数字大了!
输入你猜测的数字:25
你猜的数字大了!
输入你猜测的数字:15
你猜的数字大了!
输入你猜测的数字:10
你猜的数字小了!
输入你猜测的数字:12
你猜的数字小了!
输入你猜测的数字:14
你猜的数字大了!
输入你猜测的数字:13
恭喜你!你猜对了,这个数字就是13
3.5 循环控制策略
要想编写一个能够正确工作的while循环,需要考虑以下3步。
第1步:确认需要循环的循环体语句,即确定重复执行的语句序列。
第2步:把循环体语句放在循环内。
第3步:编写循环继续条件,并添加合适的语句以控制循环能在有限步内结束,即能
使循环继续条件的值变成False。
3.5.1 交互式循环
交互式循环是无限循环的一种,允许用户通过交互的方式重复循环体的执行,直到
用户输入特定的值结束循环。
【例3-9】 编写100以内加法训练程序,在学生结束测验后能报告正确答案的个数
和测验所用的时间,能让用户自己决定随时结束测验。(3-9.py)
import random
import time
correctCount=0 #记录正确答对数
count=0 #记录回答的问题数
7 8 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
continueLoop='y' #让用户来决定是否继续答题
startTime=time.time() #记录开始时间
while continueLoop=='y':
number1=random.randint(0,50)
number2=random.randint(0,50)
answer=eval(input(str(number1)+'+'+str(number2)+'='+'? '))
if number1+number2==answer:
print('你的回答是正确的!')
correctCount+=1
else:
print('你的回答是错误的。')
print(number1,'+',number2,'=',number1+number2)
count+=1
continueLoop=input('输入y 继续答题,输入n 退出答题:')
endTime=time.time() #记录结束时间
testTime=int(endTime-startTime)
print(" 正确率:%.2f%%\n 测验用时:%d 秒" %((correctCount/count)*100, testTime))
在IDLE中,3-9.py运行的结果如下:
2+36=? 38
你的回答是正确的!
输入y 继续答题,输入n 退出答题:y
8+28=? 38
你的回答是错误的。
输入y 继续答题,输入n 退出答题:n
3.5.2 哨兵式循环
另一个控制循环结束的技术是指派一个特殊的输入值,这个值称为哨兵值,它表明
输入的结束。哨兵式循环是指执行循环语句直到遇到哨兵值,循环体语句才终止执行的
循环结构设计方法。
哨兵式循环是求平均数的较好方案,思路如下。
(1)设定一个哨兵值作为循环终止的标志。
(2)任何值都可以作为哨兵,但要与实际数据有所区别。
【例3-10】 计算不确定人数班级的平均成绩。(StatisticalMeanValue.py)
total =0
gradeCounter =0 #记录输入的成绩个数
grade =int(input("输入一个成绩,若输入-1 结束成绩输入:"))
while grade !=-1:
total =total +grade
gradeCounter =gradeCounter +1
grade =int(input("输入一个成绩,若输入-1 结束成绩输入:"))
第◆3 章 程序流程控制7 9
if gradeCounter !=0:
average =total / gradeCounter
print("平均分是:%.2f"%(average))
else:
print('没有录入学生成绩')
在IDLE中,StatisticalMeanValue.py运行的结果如下:
输入一个成绩,若输入-1 结束成绩输入:86
输入一个成绩,若输入-1 结束成绩输入:88
输入一个成绩,若输入-1 结束成绩输入:-1
平均分是: 87.00
3.5.3 文件式循环
例3-10中,如果要输入的数据很多,那么从键盘输入所有数据将是一件非常麻烦
的事。可以事先将数据录入文件中,然后将这个文件作为程序的输入,避免人工输入
的麻烦,也便于编辑修改。面向文件的方法是数据处理的典型应用。例如,可以把数
据存储在一个文本文件(例如,命名为input.txt)里,并使用下面的命令来运行这个
程序:
python StatisticalMeanValue.py <input.txt
这个命令称为输入重定向。用户不再需要程序运行时从键盘录入数据,而是从文件
input.txt中获取输入数据。同样地,输出重定向是把程序运行结果输出到一个文件里而
不是输出到屏幕上。输出重定向的命令为
python StatisticalMeanValue.py >output.txt
同一条命令里可以同时使用输入重定向与输出重定向。例如,下面这个命令从
input.txt中读取输入数据,然后把输出数据写入文件output.txt中。
python StatisticalMeanValue.py <input.txt >output.txt
假设input.txt这个文件包含下面的数字,每行一个:
45
80
90
98
68
-1
在命令行窗口中,StatisticalMeanValue.py从文件input.txt中获取输入数据执行的
结果,如图3-10所示。
【例3-11】 例3-10的程序实现可改写为更简洁的文件读取的方式来实现,改写后的
程序代码如下。(StatisticalMeanValue2.py)
8 0 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
图3-10 从文件input.txt中获取输入数据执行的结果
FileName=input('输入数据所在的文件的文件名:')
infile=open(FileName,'r') #打开文件
sum=0
count=0
line=infile.readline() #按行读取数据
while line!='-1':
sum=sum+eval(line)
count=count+1
line=infile.readline()
if count!=0:
average =float(sum) / count
print("平均分是", average)
else:
print('没有录入学生成绩')
infile.close() #关闭文件
StatisticalMeanValue2.py在命令行窗口中执行的结果如图3-11所示。
图3-11 StatisticalMeanValue2.py在命令行窗口中执行的结果
3.6 for循环结构
3.6.1 for 循环的基本用法
循环结构在Python语言中有两种表现形式:一种是前面的while循环,另一种是
for循环。for循环是一种遍历型的循环,因为它会依次对某个序列中全体元素进行遍
for循环结构
第◆3 章 程序流程控制8 1
历,遍历完所有元素之后便终止循环。列表、元组、字符串都是序列,序列类型有相同的
访问模式:它的每一个元素可以通过指定一个偏移量的方式得到,而多个元素可以通过
切片操作的方式得到。
for循环的语法格式如下:
for 控制变量in 可遍历序列:
循环体
这里的关键字in是for循环的组成部分,而非运算符in。“可遍历序列”里保存了多
个元素,且这些元素按照一个接一个的方式存储。“可遍历序列”被遍历处理,每次循环
时,都会将“控制变量”设置为“可遍历序列”的当前元素,然后执行循环体。当“可遍历序
列”中的元素被遍历一遍后,退出循环。for循环的流程如图3-12所示。
图3-12 for循环的流程
3.6.2 for 循环适用的对象
for循环可用于迭代容器对象中的元素,这些对象可以是列表、元组、字典、集合、文
件,甚至可以是自定义类或者函数,举例如下。
1.for循环作用于列表
【例3-12】 向姓名列表添加新姓名。(3-12.py)
Names =['宋爱梅','王志芳','于光','贾隽仙','贾燕青','刘振杰','郭卫东','崔红宇',
'马福平']
print("-----添加之前,列表A 的数据-----")
for Name in Names:
print( Name,end=' ')
print(' ')
continueLoop='y' #让用户来决定是否继续添加
while continueLoop=='y':
temp =input('请输入要添加的学生姓名:') #提示并添加姓名
8 2 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
Names.append(temp)
continueLoop=input('输入y 继续添加,输入n 退出添加: ')
print ("-----添加之后,列表A 的数据-----")
for Name in Names:
print(Name, end=' ')
在IDLE中,3-12.py运行的结果如下。
-----添加之前,列表A 的数据-----
宋爱梅王志芳于光贾隽仙贾燕青刘振杰郭卫东崔红宇马福平
请输入要添加的学生姓名:李明
输入y 继续添加,输入n 退出添加: y
请输入要添加的学生姓名:刘涛
输入y 继续添加,输入n 退出添加: n
-----添加之后,列表A 的数据-----
宋爱梅王志芳于光贾隽仙贾燕青刘振杰郭卫东崔红宇马福平李明刘涛
2.for循环作用于元组
【例3-13】 遍历元组。(3-13.py)
test_tuple =[("a",1),("b",2),("c",3),("d",4)]
print("准备遍历的元组列表:", test_tuple)
print('遍历列表中的每一个元组')
for (i, j) in test_tuple:
print(i, j)
在IDLE中,3-13.py运行的结果如下。
准备遍历的元组列表: [('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]
遍历列表中的每一个元组
a 1
b 2
c 3
d 4
3.for循环作用于字符串
【例3-14】 遍历输出字符串中的汉字,遇到标点符号换行输出。(3-14.py)
import string
str1 ="大梦谁先觉?平生我自知.草堂春睡足,窗外日迟迟."
for i in str1:
if i not in string.punctuation:
print(i,end='')
else:
print(' ')
第◆3 章 程序流程控制8 3
在IDLE中,3-14.py运行的结果如下。
大梦谁先觉
平生我自知
草堂春睡足
窗外日迟迟
4.for循环作用于字典
【例3-15】 遍历输出字典元素。(3-15.py)
person={'姓名':'李明', '年龄':'26', '籍贯':'北京'}
#items()方法把字典中每对key 和value 组成一个元组,并把这些元组放在列表中返回
for key,value in person.items():
print('key=',key,',value=',value)
for x in person.items(): #只有一个控制变量时,返回每一对key、value 对应的元组
print(x)
for x in person: #不使用items(),只能取得每一对元素的key 值
print(x)
在IDLE中,3-15.py运行的结果如下。
key=姓名,value=李明
key=年龄,value=26
key=籍贯,value=北京
('姓名', '李明')
('年龄', '26')
('籍贯', '北京')
姓名
年龄
籍贯
5.for循环作用于集合
【例3-16】 遍历输出集合元素。(3-16.py)
weekdays ={'MON', 'TUE', 'WED', 'THU', 'FRI', 'SAT', 'SUN'}
#for 循环在遍历集合时,遍历的顺序和集合中元素书写的顺序很可能是不同的
for d in weekdays:
print (d,end=' ')
在IDLE中,3-16.py运行的结果如下。
THU TUE MON FRI WED SAT SUN
6.for循环作用于文件
【例3-17】 for循环遍历文件,输出文件的每一行。(3-17.py)
8 4 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
文件1.txt存有两行文字:
向晚意不适,驱车登古原。
夕阳无限好,只是近黄昏。
fd =open('D:\\Python\\1.txt') #打开文件,创建文件对象
for line in fd:
print(line,end='')
在IDLE中,3-17.py运行的结果如下。
向晚意不适,驱车登古原。
夕阳无限好,只是近黄昏。
3.6.3 for 循环与range()函数的结合使用
很多时候,for语句都是和range()函数结合使用的,例如利用两者来输出0~20的
偶数,如下所示。
for x in range(21):
if x%2 ==0:
print(x,end=' ')
在IDLE中,上述程序代码执行的结果如下。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
现在解释一下程序的执行过程。首先,for语句开始执行时,range(21)会生成一个由
0~20这21个值组成的序列;然后,将序列中的第一个值(即0)赋给变量x,并执行循环
体。在循环体中,x%2为取余运算,得到x除以2的余数,如果余数为零,则输出x值;
否则跳过输出语句。执行循环体中的选择语句后,序列中的下一个值将被装入变量x,继
续循环,以此类推,直到遍历完序列中的所有元素为止。
range函数用来生成整数序列,其语法格式如下。
range(start, stop[, step])
参数说明如下。
start:计数从start开始。默认是从0开始。例如range(5)等价于range(0,5)。
stop:计数到stop结束,但不包括stop。range(a,b)返回连续整数a、a+1、…、b-2
和b-1所组成的序列。
step:步长,默认为1。例如,range(0,5)等价于range(0,5,1)。
range函数用法举例:
(1)range函数内只有一个参数时,表示会产生从0开始计数的整数序列:
>>>list(range(4))
[0, 1, 2, 3]
(2)range函数内有两个参数时,则将第一个参数作为起始位,第二个参数为结束位:
第◆3 章 程序流程控制8 5
>>>list(range(0,10))
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
(3)range函数内有3个参数时,第三个参数是步长值(步长值默认为1):
>>>list(range(0,10,2))
[0, 2, 4, 6, 8]
(4)如果range(a,b,k)中的k为负数,则可以反向计数,在这种情况下,序列为a、
a+k、a+2k、…,但k为负数,最后一个数必须大于b:
>>>list(range(10,2,-2))
[10, 8, 6, 4]
>>>list( range(4,-4,-1))
[4, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3]
注意:
(1)如果直接print(range(5)),将会得到range(0,5),而不会是一个列表。这是为
了节省空间,防止过大的列表产生。虽然在大多数情况下,range(0,5)就像一个列表。
(2)range(5)的返回值类型是range类型,如果想得到一个列表,使用list(range(5))
得到的就是一个列表[0,1,2,3,4]。如果想得到一个元组,使用tuple(range(5))得到
的就是一个元组(0,1,2,3,4)。
【例3-18】 输出斐波那契数列的前n项。斐波那契数列以兔子繁殖为例子而引入,故
又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1、1、2、3、5、8、13、21、34、…,可通过递归的方法定
义:F(1)=1,F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥3,n∈N)。(3-18.py)
问题分析:从斐波那契数列可以看出,从第三项起每一项的数值都是前两项(可分别
称为倒数第二项、倒数第一项)的数值之和,斐波那契数列每增加一项,对下一个新的项
来说,刚生成的项为倒数第一项,其前面的项为倒数第二项。
a=1
b=1
n=int(input('请输入斐波那契数列的项数(>2 的整数): '))
print('前%d 项斐波那契数列为: '%(n),end='')
print(a,b,end=' ')
for k in range(3,n+1):
c=a+b
print(c,end=' ')
a=b
b=c
在IDLE中,3-18.py运行的结果如下。
请输入斐波那契数列的项数(>2 的整数): 8
前8 项斐波那契数列为: 1 1 2 3 5 8 13 21
【例3-19】 输出斐波那契数列的前n项也可以用列表更简单地来实现。(3-19.py)
8 6 ◆P ython 语言程序设计（第2 版）（微课版）
fibs =[1, 1]
n=int(input('请输入斐波那契数列的项数(>2 的整数): '))
for i in range(3,n+1):
fibs.append(fibs[-2]+fibs[-1])
print('前%d 项斐波那契数列为: '%(n),end='')
print(fibs)
在IDLE中,执行上述程序代码得到的输出结果如下。
请输入斐波那契数列的项数(>2 的整数): 8
前8 项斐波那契数列为: [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21]
3.7 循环中的break、continue和else
break语句和continue语句提供了另一种控制循环的方式。break语句用来终止循
环语句,即循环条件没有False或者序列还没被完全遍历完,也会停止执行循环语句。如
果使用嵌套循环,break 语句将停止执行最深层的循环,并开始执行下一行代码。
continue语句终止当前迭代而进行循环的下一次迭代。Python的循环语句可以带有
else子句,else子句在序列遍历结束(for语句)或循环条件为假(while语句)时执行,但循
环被break终止时不执行。
3.7.1 用break 语句提前终止循环
可以使用break语句跳出最近的for或while循环。下面的TestBreak.py程序演示
了在循环中使用break的效果。
1. sum=0
2. for k in range(1, 30):
3. sum=sum +k
4. if sum>=200:
5. break
6.
7. print('k 的值为', k)
8. print('sum 的值为', sum)
TestBreak.py程序运行的结果:
k 的值为20
sum 的值为210
这个程序从1开始,把相邻的整数依次加到sum 上,直到sum 大于或等于200。如
果没有第4行和第5行,这个程序将会计算1~29的所有数的和。但有了第4行和第5
行,循环会在sum 大于或等于200时终止,跳出for循环。没有了第4行和第5行,输出
将会为