有些时候我们需要多次执行相同的任务,我们使用一个计数器来检查代码需要执行的次数。这个技术被称为循环。

while循环

while语句的语法如下:

whilecondition:

statement1

statement2

想要多次执行的代码必须以正确的缩进放在 while 语句下面。在表达式 condition 为真的时候它们才会执行。同 if-else 一样,非零值为真。

例如,打印Fibonacci数列:

#!/usr/bin/env python3
a, b = 0, 1
while b < 100:print(b)
a, b= b, a + b

学习其他语言的同学在这里可能有些困惑,你可以这样理解,Python 中赋值语句执行时会先对赋值运算符右边的表达式求值,然后将这个值赋值给左边的变量。而不是逐一赋值。

print()函数的end参数

上面程序的输出结果:

rogn@ubuntu:~$ ./b.py1

1

2

3

5

8

13

21

34

55

89

默认情况下,print() 除了打印你提供的字符串之外,还会打印一个换行符,所以每调用一次 print() 就会换一次行,如同上面一样。

你可以通过 print() 的另一个参数 end 来替换这个换行符,就像下面这样(这里用空格填充了):

#!/usr/bin/env python3

a, b = 0, 1

while b < 100:print(b, end=' ')

a, b= b, a +bprint()

输出结果:

rogn@ubuntu:~$ ./b.py1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89

同时,和C一样,可以在while语句中使用break和continue,以及嵌套while语句。

列表

在继续学习循环之前,我们先学习一个叫做列表的数据结构。它可以写作中括号之间的一列逗号分隔的值。列表的元素不必是同一类型:

>>> a = [ 1, 342, 223, 'India', 'Fedora']>>>a

[1, 342, 223, 'India', 'Fedora']

你可以将上面的列表想象为一堆有序的盒子,盒子包含有上面提到的值,每个盒子都有自己的编号(红色的数字),编号从零开始,你可以通过编号访问每一个盒子里面的值。对于列表,这里的编号称为索引。


索引

我们可以通过索引来访问列表中的每个值,还有负数的索引,表示从列表的末尾开始计数,最后一个索引为-1。

+---+-----+-----+---------+----------+
| 1 | 342 | 223 | 'India' | 'Fedora' |
+---+-----+-----+---------+----------+01 2 3 4 5
-5 -4 -3 -2 -1

例如:

>>>a[0]1

>>> a[4]'Fedora'

切片

你甚至可以把它切成不同的部分,这个操作称为切片,例子在下面给出:

>>> a[0:-1]

[1, 342, 223, 'India']>>> a[2:-2]

[223]

请注意,Python 中有关下标的集合都满足左闭右开原则,切片中也是如此,也就是说集合左边界值能取到,右边界值不能取到。因此,对于非负索引,如果上下都在边界内,切片长度就是两个索引之差。例如 a[2:4] 是 2。

切片并不会改变正在操作的列表,切片操作返回其子列表,这意味着下面的切片操作返回列表一个新的(栈)拷贝副本:

>>>a[:]

[1, 342, 223, 'India', 'Fedora']

切片的索引有非常有用的默认值:省略的第一个索引默认为零,省略的第二个索引默认为切片的字符串的大小:

>>> a[:-2]

[1, 342, 223]>>> a[-2:]

['India', 'Fedora']

切片操作还可以设置步长,就像下面这样:

>>> a[1::2]

[342, 'India']

它的意思是,从切片索引 1 到列表末尾,每隔两个元素取值。

对异常情况的处理

试图使用太大的索引会导致错误:

>>> a[32]
Traceback (most recent call last):
File"", line 1, in IndexError: list index out of range>>> a[-10]
Traceback (most recent call last):
File"", line 1, in IndexError: list index out of range

Python 能够优雅地处理那些没有意义的切片索引:一个过大的索引值(即大于列表实际长度)将被列表实际长度所代替,当上边界比下边界大时(即切片左值大于右值)就返回空列表:

>>> a[2:32]

[223, 'India', 'Fedora']>>> a[32:]

[]

修改等操作

列表允许修改元素:

>>> cubes = [1, 8, 27, 65, 125]>>> cubes[3] = 64

>>>cubes

[1, 8, 27, 64, 125]

也可以对切片赋值,此操作可以改变列表的尺寸,或清空它:

>>> letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']>>>letters

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']>>> #替换某些值

>>> letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']>>>letters

['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']>>> #现在移除他们

>>> letters[2:5] =[]>>>letters

['a', 'b', 'f', 'g']>>> #通过替换所有元素为空列表来清空这个列表

>>> letters[:] = []

前面不是说过切片操作不改变列表么?严格来说,这里并不算单纯的切片操作,还包括了赋值操作。

列表是允许嵌套的(创建一个包含其它列表的列表),例如:

>>> a = ['a', 'b', 'c']>>> n = [1, 2, 3]>>> x =[a, n]>>> x

通过内建函数 len() 我们可以获得列表的长度:

>>>len(a)3

使用成员运算符in 或 not in,可以检查某个值是否存在于列表中:

>>> a = ['ShiYanLou', 'is', 'cool']>>> 'cool' ina

True>>> 'Linux' ina

False

如果你想要检查列表是否为空,请这样做:

>>> a = ['a', 'b', 'c']>>> n = [1, 2, 3]>>> x =[a, n]>>>x

[['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3]]>>>x[0]

['a', 'b', 'c']>>> x[0][1]'b'

for循环

Python 里的 for 循环与 C 语言中的不同。这里的 for 循环遍历任何序列(比如列表、元组、字典和字符串)中的每一个元素。下面给出示例:

>>> a = ['ShiYanLou', 'is', 'powerful']>>> for x ina:

...print(x)

...

ShiYanLouispowerful

我们也能这样做:

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]>>> for x in a[::2]:

...print(x)1

3

5

7

9

例如,遍历字符串中的每个字符:

>>> str = 'shiyanlou'
>>> for x instr:
...print(x)
...
s
h
i
y
a
n
l
o
u

range()函数

如果你需要一个数值序列,内置函数 range() 会很方便,它生成一个等差数列(但并不是列表)。

要特别注意的是,range()函数返回的并不是列表而是一种可迭代对象:

>>> for i in range(5):
...print(i)
...
01
2
3
4
>>> range(1, 5)
range(1, 5)>>> list(range(1, 5))
[1, 2, 3, 4]>>> list(range(1, 15, 3))
[1, 4, 7, 10, 13]>>> list(range(4, 15, 2))
[4, 6, 8, 10, 12, 14]

循环后的else语句

我们可以在循环后面使用可选的 else 语句。它将会在循环完毕后执行,除非有 break 语句终止了循环。

这有什么用呢?为我们提供了检测循环是否顺利执行完毕的一种优雅方法。

>>> for i in range(0, 5):
...print(i)
...else:
...print("Bye bye")
...
01
2
3
4Bye bye

如果触发break而提前退出:

>>> for i in range(5):
...print(i)
... i+= 1...if i > 3:
...break...else:
...print("Bye")
...
01
2
3