Python学习之循环方法详解

目录

• for循环
• while循环
• 拓展：列表推导式
• 常见的推导式方法
• 循环的继续与退出(continue与break)
• continue的使用
• break的使用
• 循环实现九九乘法表

什么是循环？ —> 循环是有着周而复始的运动或变化的规律；在 Python 中，循环的操作也叫做 ‘遍历’ 。 与现实中一样，Python 中也同样存在着无限循环的

方法与有限循环的方法。接下来我们就先看看有限循环的方法 —> for 循环

for 循环

for 循环的功能：通过 for 关键字将列表、元组、字符串、字典中的每个元素按照序列顺序进行遍历(循环)，当读取到最后一个元素循环也就结束了。

for 循环的用法：示例如下

for item in iterable:		# for循环语句块
    print(item)				# 每次循环对应的代码块
    						# 代码块所需要的缩进

# >>> iterable : 可循环的数据类型，如列表、元组、字符串、字典
# >>> item ： iterable 中的每一个成员(元素)
# >>> 返回值 ： for循环是语句，没有返回值；但是在一定的特殊情况下，是有返回值的。

books = ['Python不秃头', 'PHP是最美的语言', 'DBA从入门到删库', '面向监狱的爬虫']

for book in books:
    print(book)

print('finish')

# >>> 执行结果如下：
# >>> Python不秃头
# >>> PHP是最美的语言
# >>> DBA从入门到删库
# >>> 面向监狱的爬虫
# >>> finish

str_demo = 'Python'
for i in str_demo:
    print(i)

# >>> P
# >>> y
# >>> t
# >>> h
# >>> o
# >>> n

users = {'name': 'Neo', 'age': '18'}
for user in users:
    print(user, users[user])

# >>> 执行结果如下：
# >>> name Neo
# >>> age 18
# >>> 该循环的每一次遍历取 kay 的 value 不是很友好，有没有更好的方法方便我们取值呢？继续往下看。

字典利用 items 内置函数进行 for 循环

items() 内置函数的功能：将字典转成伪列表，每个 key 、 value 转成元组。

items() 内置函数的用法：示例如下

for key, value in dict.items():
    print(key, value)

# >>> items : 无参数
# >>> key ： for 循环体中获取的字典当前元素的 key
# >>> value ： for循环体中对应的 key 的 value 的值
# >>> 返回值 ： for 循环是语句，没有返回值；items 返回一个列表

dict_users = {'name': 'Neo', 'age': '18'}
for key, value in dict_users.items():
    print(key, value)

# >>> 执行结果如下：
# >>> name Neo
# >>> age 18

# 如果是一个列表内存在着字典元素呢？
user_list = [{'name': 'Neo'}, {'name': 'Jack'}]

for user in user_list:
    print(user.get('name'))
    print(type(user))
    print(user.get('age'))

# >>> 执行结果如下：
# >>> Neo
# >>> <class 'dict'>
# >>> None		# 因为 age 并没有被定义，所以返回的是 Node
# >>> Jack
# >>> <class 'dict'>
# >>> None

Python 的内置函数 – range

range() 内置函数的功能：返回的是一个一定范围的可迭代对象(即可进行 for 循环)，元素为整型。它不是列表，无法打印信息，但是可以循环。range() 函数一般帮助我们执行一定次数的循环而使用，比如设定循环5次。

range() 内置函数的用法：示例如下

for item in range(start, stop, step=1):
    print(item)

# >>> start : 开始的数字，类似索引的左边
# >>> stop ： 结束的数字，类似索引的右边
# >>> step ： 跳步，类似索引中的第三个参数
# >>> 返回值 ： 返回一个可迭代(循环的)以整型为主的对象
# >>> 需要注意的是 range() 也是 左含右不含的方式

test_int = range(5)

for item in test_int:
    print(item)

# >>> 执行结果如下：
# >>> 0
# >>> 1
# >>> 2
# >>> 3
# >>> 4

else 在 for 循环中的使用

• else 语句只能在 for 循环正常退出后执行
• 也就是说循环没有报错，没有中途停止的情况下， else 语句 才会发生作用

示例如下：

'''
for 变量 in 序列:
    代码块 1
else:
    代码块 2
'''

test_int = range(5)

for item in test_int:
    print(item)
else:
    print('for循环成功结束')

重点

• 若想执行 else 里面的代码块，必须是触达到循环条件且为假
• 如果在循环里面提前结束了循环（break），则不会执行 else 里面的代码块

for 循环删除列表元素的避坑指南

首先，我们定义一个列表，使用 for 循环 删除列表中偶数(即能够被2整除的元素)

test_list = [3, 6, 8, 9, 25, 36, 100, 105]

for item in test_list:
    if item % 2 == 0:
        test_list.remove(item)
print(test_list)

# 执行结果如下：
# >>> [3, 8, 9, 25, 100, 105]

这里我们会发现 元素 8 、元素 100 仍然存在，删除 偶数 元素的操作存在了遗漏。这是为什么呢？

其实，这是因为 remove() 函数在执行删除一个元素之后，后边的元素会自动补位到上一个被删除元素的位置上去。然而此时的 for 循环 在正向的往下运行，会略过这个补位的元素，由此就造成了遍历的遗漏。

所以正确的遍历代码如下：

test_list = [3, 6, 8, 9, 25, 36, 100, 105]

for item in test_list[::-1]:
    if item % 2 == 0:
        test_list.remove(item)
print(test_list)

# 执行结果如下：
# >>> [3, 9, 25, 105]

嵌套 for 循环

什么是嵌套 for 循环？ —> 即 for 循环中还有 for 循环

示例如下：

for i in range(3):
    for j in range(2):
        print('内层循环：', j)
        print('外层循环：', i)

# >>> 执行结果如下：
# >>> 内层循环： 0
# >>> 外层循环： 0
# >>> 内层循环： 1
# >>> 外层循环： 0
# >>> 内层循环： 0
# >>> 外层循环： 1
# >>> 内层循环： 1
# >>> 外层循环： 1
# >>> 内层循环： 0
# >>> 外层循环： 2
# >>> 内层循环： 1
# >>> 外层循环： 2

name = ['Neo', 'Jack', 'Lily']
age = [17, 18]

for a in name:
    # print(a)
    for b in age:
        print('姓名：', a, '年龄：', b)

# >>> 执行结果如下：
# >>> 姓名： Neo 年龄： 17
# >>> 姓名： Neo 年龄： 18
# >>> 姓名： Jack 年龄： 17
# >>> 姓名： Jack 年龄： 18
# >>> 姓名： Lily 年龄： 17
# >>> 姓名： Lily 年龄： 18

while 循环

什么是 while 循环？ —> 以一定条件为基础的循环，条件满足的情况下无限循环，条件不满足则退出循环。

while 循环 不依赖可迭代的数据类型，而 for 循环依赖。

while 循环的功能：在满足条件的情况下，会无限循环；不满足条件后，将停止循环。

while 循环的用法：示例如下

while bool_result:
    do

# >>> bool_result : 布尔类型，此处与 if 语法完全一直
# >>> do ： while 循环体的代码块；需要缩进
# >>> 返回值 ： while 循环是语句，没有返回值

test_int = 1

while test_int < 5:
    print(test_int, end='\n')
    test_int += 1

# >>> 执行结果如下：
# >>> 1
# >>> 2
# >>> 3
# >>> 4

users_list = ['Neo', 'Jack', 'Lily', 'Adem']
index = 0
length = len(users_list)

while index <= length - 1:
    print('当前循环到的用户名为：', users_list[index])
    index += 1

print('while循环结束')

# >>> 执行结果如下：
# >>> 当前循环到的用户名为： Neo
# >>> 当前循环到的用户名为： Jack
# >>> 当前循环到的用户名为： Lily
# >>> 当前循环到的用户名为： Adem
# >>> while循环结束

注意：应避免 while True: 的情况，否则会进入死循环。

拓展：列表推导式

列表推导式也叫做列表解析式，是一种快速创建列表的简洁语法。

列表推导式以[]中括号为标志，一般由表达式、循环语句、条件语句组成（条件语句非必须）。

列表推导式 和 for 循环明显存在的关联，下面我们看一下对比。

# 20以内所有偶数的平方
list_1 = []
for x in range(20):
    if x % 2 == 0:
        list_1.append(x**2)
print(list_1)
# 运行结果：[0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, 324]

# 列表推导式，20以内所有偶数的平方
print([x ** 2 for x in range(20) if x % 2 == 0])
# 运行结果：[0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, 324]

列表推导式对 for 循环语句的格式做了一下简单的变形，并用 [ ] 括起来，最终将循环过程中计算表达式得到的一系列值组成一个列表。

常见的推导式方法

元组推导式如下：

# 元组推导式
t_1 = (x for x in range(10))  # 结果是生成器对象，使用tuple()函数将其转换为元组
print(tuple(t_1))
# 运行结果：(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

字典推导式如下：

# 字典推导式
print({x:x**2 for x in range(10)})
# 运行结果：{0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25, 6: 36, 7: 49, 8: 64, 9: 81}

集合推导式如下：

# 集合推导式
print({x for x in range(10)})
# 运行结果：{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

循环的继续与退出(continue 与 break)

前面我们学习了 for 循环 与 while 循环 ， 它们可以帮助我们自动处理一些业务。但是在循环中难免会出一些意外的状况，这个时候如果再继续循环下去，就会对我们的业务不利，这个时候就需要使用到 continue 、break 来帮助我们河狸的退出循环。

continue 的使用

continue 的功能：循环遇到 continue 将停止本次数据循环，进行下一次循环

continue 的用法：示例如下

while bool:
    continue
for item in iterable:
    continue
    print(item)

# >>> continue ： 属于语法，不需要加 () 即可执行；无参数
# >>> 返回值 ： continue 是语法，没有返回值。

count = 1
while count < 5:
    print(count)
    continue
    count += 1

# >>> 执行结果如下：
# >>> 1, 1, 1, 1, ...  无限循环，一直是1

break 的使用

break 的功能：是循环正常停止循环(遍历)，这时如果循环配合了 else 语句，else语句将不执行。

break 的用法：示例如下

while bool:
    break
for item in iterable
	print(item)
    break

# >>> break ：属于语法，不需要加 () 即可执行；无参数。
# >>> 返回值 ： break 是语法，没有返回值。

count = 1
while count < 5:
    print(count)
    count += 1
    break

# >>> 执行结果如下：
# >>> 1

条件语句 与 continue、break 的关系

• continu 与 break 通常伴随着循环语句中的条件语句，满足某些条件可以继续执行，不满足某些条件提前结束循环。
• 在 while 循环中，break 语句的优先权要大于 while 逻辑块的判断结果 (比如上文中的 count += 1)

示例如下：

count = 1
while count < 5:
    print(count)
    count += 1
    if count == 2:
    	break

# >>> 执行结果如下：
# >>> 1

循环实现九九乘法表

代码示例如下：

# for 循环 实现九九乘法表

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print('{} * {} = {}'.format(i, j, i * j), end=' ')
    print('')

# >>> 执行结果如下：
# >>> 1 * 1 = 1
# >>> 2 * 1 = 2 2 * 2 = 4
# >>> 3 * 1 = 3 3 * 2 = 6 3 * 3 = 9
# >>> 4 * 1 = 4 4 * 2 = 8 4 * 3 = 12 4 * 4 = 16
# >>> 5 * 1 = 5 5 * 2 = 10 5 * 3 = 15 5 * 4 = 20 5 * 5 = 25
# >>> 6 * 1 = 6 6 * 2 = 12 6 * 3 = 18 6 * 4 = 24 6 * 5 = 30 6 * 6 = 36
# >>> 7 * 1 = 7 7 * 2 = 14 7 * 3 = 21 7 * 4 = 28 7 * 5 = 35 7 * 6 = 42 7 * 7 = 49
# >>> 8 * 1 = 8 8 * 2 = 16 8 * 3 = 24 8 * 4 = 32 8 * 5 = 40 8 * 6 = 48 8 * 7 = 56 8 * 8 = 64
# >>> 9 * 1 = 9 9 * 2 = 18 9 * 3 = 27 9 * 4 = 36 9 * 5 = 45 9 * 6 = 54 9 * 7 = 63 9 * 8 = 72 9 * 9 = 81

# while 循环 实现九九乘法表

i = 0
j = 0

while i < 9:
    i += 1
    while j < 9:
        j += 1
        print('{} * {} = {}'.format(j, i, i * j), end=' ')
        if i == j:
            j = 0
            print('')
            break

# >>> 执行结果如下：
# >>> 1 * 1 = 1
# >>> 1 * 2 = 2 2 * 2 = 4
# >>> 1 * 3 = 3 2 * 3 = 6 3 * 3 = 9
# >>> 1 * 4 = 4 2 * 4 = 8 3 * 4 = 12 4 * 4 = 16
# >>> 1 * 5 = 5 2 * 5 = 10 3 * 5 = 15 4 * 5 = 20 5 * 5 = 25
# >>> 1 * 6 = 6 2 * 6 = 12 3 * 6 = 18 4 * 6 = 24 5 * 6 = 30 6 * 6 = 36
# >>> 1 * 7 = 7 2 * 7 = 14 3 * 7 = 21 4 * 7 = 28 5 * 7 = 35 6 * 7 = 42 7 * 7 = 49
# >>> 1 * 8 = 8 2 * 8 = 16 3 * 8 = 24 4 * 8 = 32 5 * 8 = 40 6 * 8 = 48 7 * 8 = 56 8 * 8 = 64
# >>> 1 * 9 = 9 2 * 9 = 18 3 * 9 = 27 4 * 9 = 36 5 * 9 = 45 6 * 9 = 54 7 * 9 = 63 8 * 9 = 72 9 * 9 = 81

如何使用一行代码实现九九乘法表

print('\n'.join([' '.join(['{} * {} = {} '.format(item_1, item_2, item_1 * item_2) for item_2 in range(1, 10) if item_2 <= item_1]) for item_1 in range(1, 10)]))

# 利用了 列表推导式 及 列表转字符串
# 但使用这种方式的阅读性极差, 项目中绝不能使用

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