第3章
语句与结构化程序设计




3.1学 习 要 求
(1) 掌握程序的3种常见流程结构。
(2) 掌握Python分支结构程序和循环结构程序的一般设计方法。
3.2知 识 要 点
1. Python语句

Python程序由Python语句组成，通常一行编写一个语句。例如： 

print('Hello')

print('I am Python')

Python语句可以没有结束符，不像C或Java那样在语句后面必须有分号(;)表示结束。当然，Python程序中也可以根据习惯在语句后面使用分号(;)。
也可以把多个语句写在一行，此时就要在语句后面加上分号(;)表示结束。
把多个语句写在一行的例子。

print('Hello'); print('I am Python');

2. 缩进
缩进是指在代码行前面添加空格或Tab，使程序更有层次、更有结构感，从而使程序更易读。
缩进是Python语言中表明程序框架的唯一手段。
在Python程序中，缩进不是任意的。平级的语句行(代码块)的缩进必须相同。
在Python中，1个缩进=4个空格。


图31顺序结构


3. 顺序结构
图31是一个顺序结构的流程图，它有一个入口、一个出口，依次执行语句1和语句2。
一般情况下，实现程序顺序结构的语句主要是赋值语句、内置的输入函数input()和输出函数print()。这些语句可以完成输入、计算、输出的基本功能。

【例31】求解三角形面积。

a,b,c = input("请输入三角形的3条边长： ").split(" ")# 输入空格分开的3个值

a,b,c = int(a),int(b),int(c)# input函数默认输入字符串，这里转换为整型

s = (a + b + c)/2 

area = (s * (s-a) * (s-b) * (s-c)) ** 0.5 

print("面积",area) 

4. 分支结构
分支结构就是按照给定条件有选择地执行程序中的语句。

在Python语言中，实现程序分支结构的语句有： if语句(单分支)、if…else语句(双分支)和if…elif语句(多分支)。
Python中if语句的一般形式如下所示： 

if condition_1: 

statement_block_1 

elif condition_2: 

statement_block_2 

else: statement_block_3

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) 在Python中没有switch…case语句。

【例32】输入两个整数a和b，按从小到大的顺序输出这两个数(单分支)。

a = eval(input("a=")) 

b = eval(input("b=")) 

if a>b: 

a,b=b,a 

print(a,b)

【例33】输入一个年份year，判断是否为闰年(双分支)。

year = eval(input("输入年份： ")) # 也可用int()函数

if (year%4==0 and year%100 !=0) or (year%400==0): 

print(year,": 闰年") 

else: 

print(year,": 非闰年") 

【例34】求下面分段函数的结果(多分支)。


y=

|x|(x<0)

excosx(0≤x<15)

x5(15≤x<30)

(7+9x)lnx(x≥30)





from math import * # 导入数学模块math 

x = eval(input("请输入x: ")) 

if x<0 : 

y = abs(x) 

elif x<15 : 

y = exp(x)*cos(x) # exp(x)在math中

elif x<30 : 

y = pow(x,5)# 等价于x**5 

else : 

y = (7+9*x)*log(x)# log(x)在math中

print("y= ", y)

5. 循环结构
循环结构是一种让指定的代码块重复执行的有效机制。Python可以使用循环使得在满足“预设条件”下，重复执行一段语句块。构造循环结构有两个要素： 一个是循环体，即重复执行的语句和代码； 另一个是循环条件，即重复执行代码所要满足的条件。为了能够适应不同场合的需求，Python用while和for关键字来构造两种不同的循环结构，即表达两种不同形式的循环条件。


图32当型循环结构

while语句用于实现当型循环结构，在给定的判断条件表达式为True时执行循环体，否则退出循环体，如图32所示。其特点是先判断，后执行。
语法格式： 

while <表达式> : 

<语句序列> 


【例35】求自然数1~100之和。

i = 1

sum = 0

while i<=100 :

sum +=i# 等价于sum=sum+i

i+=1

print("sum= ", sum)

for语句是一种遍历型循环，也就是说在循环的起始位置需要设置一个遍历范围或遍历的数据集合，在for循环的执行过程中，它会将该范围或集合中的数据带入到循环体中逐个执行一遍，直到所有的数据都尝试过为止。
语法格式： 

for <变量> in <可迭代容器> :

<语句序列>

其中，<变量>可以扩展为变量表，变量与变量之间用“，”分开。<可迭代容器>可以是序列、迭代器或其他支持迭代的对象。
【例36】求Fibonacci数列的前20项，并输出。
分析： Fibonacci数列为0，1，1，2，3，5，8，13，21，…，即
f(0)=0，f(1)=1，f(n)=f(n-1)+f(n-2)(n≥2)。

a, b = 0, 1

for i in range(20) :

if (i+1)%5!=0 :

print(a, end='＼t')

else :

print(a, end='＼n')

a, b = b, a+b

有时需要在循环体中提前跳出循环，或者在某种条件满足时，不执行循环体中的某些语句而立即从头开始新的一轮循环，这时就要用到循环控制语句break、continue和pass语句。
break语句用在循环体内，迫使所在循环立即终止，即跳出所在循环体，继续执行循环结构后面的语句。
continue语句在循环语句中强行提前结束本次循环, 而不是终止循环。
【例37】求1~100的全部奇数之和。

x=y=0

while True:

x+=1

ifx%2==0:continue

elif x>100:break

else:y+=x

print("y=",y)

pass语句是一个空语句，它不做任何操作，代表一个空操作，在特别的时候用来保证格式或语义的完整性。例如下面的循环语句： 

for i in range(5):

pass

该语句的确会循环5次，但是除了循环本身之外，它什么也没做。


视频讲解


3.3应 用 举 例
【例38】编程打印如下所示的三角形图案。
(1) 示例1。

*

**

***

****

*****

(2) 示例2。

*

**

***

****

*****

(3) 示例3。

*

***

*****

*******

*********

(4) 示例4。

*

**

***

****

*****

(5) 示例5。

*

**

**

**

*****


程序如下： 
(1) 示例1。

for i in range(1,6):

print(i*"*")# 在同一行打印i个*

(2) 示例2。

for i in range(1,6):

print((5-i)*" ",i*"*")

(3) 示例3。

for i in range(1,6):

print((5-i)*" ",(2*i-1)*"*")

(4) 示例4。

for i in range(1,6):

print((5-i)*" ",i*"* ")

(5) 示例5。

for i in range (1,5):

for j in range (1,i+1):

if j==1 or j==i:

print("*",end="")

else:

print(" ",end="")

print()

print(5*"*")

【例39】从键盘输入一个3位整数，分离出它的个位、十位和百位并在屏幕上用一条print语句格式化输出两次(分别用%d和{}.format)。

x=int(input('请输入一个3位整数： '))

a=x%10

b=x//10%10

c=x//100

print('个位=%d,十位=%d,百位=%d'%(a,b,c))

print('个位={},十位={},百位={}'.format(a,b,c))

【例310】从键盘输入一个字符ch，判断并输出它是英文字母(输出用%s格式)、数字或其他字符(输出用{}.format)。

ch=input('请输入一个字符： ')

if ch>='a' and ch<='z' or ch>='A' and ch<='Z':

print('%s是英文字母'%ch)

elif ch>='0' and ch<='9':

print('{}是数字'.format(ch))

else:

print('{}是其他字符'.format(ch))

【例311】输入三角形的3条边长，求三角形的面积
(先判断3条边是否能构成三角形，不引入数学库)。

a,b,c = eval(input('用英文逗号分隔输入a,b,c='))

if a + b > c and a + c > b and b + c > a:

p = (a + b + c) / 2

area = (p *(p - a) *(p - b) *(p - c)) **0.5

print('面积: %f' % (area))

else:

print('不能构成三角形')

习题
1. 编写程序，接收用户从键盘上输入的3个整数，求出其中的最小值并输出在屏幕上。
2. 编写程序，接收用户从键盘输入的一个1~7的整数，该整数表示一个星期中的第几天，在屏幕上输出对应的英文单词
(提示： 1表示星期一，7表示星期日)。
3. 编写程序，输出1~100中所有3的倍数，并规定一行输出5个数。
4. 编写程序，打印如下倒三角形。

*******

*****

***

*

5. 编写程序，打印九九乘法口诀表(提示： 为了让算式对齐显示，使用format()方法格式化输出字符串)。
6. 编写程序，找出1000以内的“完数”并输出，同时输出找到的完数个数。所谓“完数”就是数本身等于其各因子之和的数，如6=1+2+3。