目录
- 1 选择结构
- 1.1 单分支选择结构
- 1.2 条件表达式详解
- 1.3 条件表达式中，不能有赋值操作符“=”
- 1.4 双分支选择结构
- 1.5 三元条件运算符
- 1.6 多分支选择结构
- 1.7 选择结构嵌套
- 2 循环结构
- 2.1 while循环
- 2.2 for循环和可迭代对象遍历
- 2.3 可迭代对象
- 2.4 range对象
- 2.5 嵌套循环和综合练习
- 2.6 break语句
- 2.7 continue语句
- 2.8 else语句
- 2.9 循环代码优化
- 2.10 其他优化手段
- 3 使用zip()并行迭代
- 4 推导式创建序列
- 4.1 列表推导式
- 4.2 字典推导式
- 4.3 集合推导式
- 4.4 生成器推导式（生成元组）
- 4.5 综合练习
前面学习的变量、数据类型（整数、浮点数、布尔）、序列（字符串、列表、元组、字典、集合），可以看做是数据的组织方式。数据可以看做是“砖块”！
流程控制语句是代码的组织方式，可以看做是“混凝土”。
一个完整的程序，离不开“砖块”，也离不开“混凝土”。他们的组合，才能让我们建立从小到“一个方法”，大到“操作系统”，这样各种各样的“软件”。
1 选择结构
选择结构通过判断条件是否成立，来决定执行哪个分支。选择结构有多种形式，分为：单分支、双分支、多分支。流程图如下：
单分支结构
双分支结构
多分支结构
1.1 单分支选择结构
if语句单分支结构的语法形式如下：
if 条件表达式:
语句/语句块其中：
①．条件表达式：可以是逻辑表达式、关系表达式、算术表达式等等。
②．语句/语句块：可以是一条语句，也可以是多条语句。多条语句，缩进必须对齐一致。
【操作】输入一个数字，小于10，则打印这个数字(if_test01.py)
num = input("输入一个数字：") # input()默认返回字符串
if int(num)<10:
print(num)1.2 条件表达式详解
在选择和循环结构中，条件表达式的值为False的情况如下：
False、0、0.0、空值None、空序列对象（空列表、空元祖、空集合、空字典、空字符串）、空range对象、空迭代对象。
其他情况，均为True。这么看来，Python所有的合法表达式都可以看做条件表达式，甚至包括函数调用的表达式。
【操作】测试各种条件表达式
if 3: #整数作为条件表达式
print("ok")
a = [] #列表作为条件表达式，由于为空列表，是False
if a:
print("空列表，False")
s = "False" #非空字符串，是True
if s:
print("非空字符串，是True")
c = 9
if 3<c<20:
print("3<c<20")
if 3<c and c<20:
print("3<c and c<20")
if True: #布尔值
print("True")执行结果如下：
ok
非空字符串，是True
3<c<20
3<c and c<20
True1.3 条件表达式中，不能有赋值操作符“=”
在Python中，条件表达式不能出现赋值操作符“=”，避免了其他语言中经常误将关系运算符“==”写作赋值运算符“=”带来的困扰。如下代码将会报语法错误：
if 3<c and (c=20):
print("赋值符不能出现在条件表达式中")1.4 双分支选择结构
双分支结构的语法格式如下：
if 条件表达式 :
语句1/语句块1
else:
语句2/语句块2【操作】输入一个数字，小于10，则打印该数字；大于10，则打印“数字太大”
num = input("输入一个数字：")
if int(num)<10:
print(num)
else:
print("数字太大")1.5 三元条件运算符
Python提供了三元运算符，用来在某些简单双分支赋值情况。三元条件运算符语法格式如下：
条件为真时的值 if (条件表达式) else 条件为假时的值上一个案例代码，可以用三元条件运算符实现：
num = input("请输入一个数字：")
print( "num是小于10的数字" if int(num)<10 else "num是大于等于10的数字")可以看到，这种写法更加简洁，易读。
1.6 多分支选择结构
多分支选择结构的语法格式如下：
if 条件表达式1 :
语句1/语句块1
elif 条件表达式2:
语句2/语句块2
elif 条件表达式n :
语句n/语句块n
[else:
语句n+1/语句块n+1
]【注】计算机行业，描述语法格式时，使用中括号[]通常表示可选，非必选。
多分支结构，几个分支之间是有逻辑关系的，不能随意颠倒顺序。
【操作】输入一个学生的成绩，将其转化成简单描述：不及格(小于60)、及格(60-79)、良好(80-89)、优秀(90-100)。
方法1（使用完整的条件表达）
score = int(input("请输入分数"))
grade = ''
if(score<60):
grade = "不及格"
if(60<=score<80):
grade = "及格"
if(80<=score<90):
grade = "良好"
if(90<=score<=100):
grade = "优秀"
print("分数是{0},等级是{1}".format(score,grade))每个分支都使用了独立的、完整的判断，没有依赖，顺序可以随意挪动，而不影响程序运行。
方法2（利用多分支结构）
score = int(input("请输入分数"))
grade = ''
if score<60 :
grade = "不及格"
elif score<80 :
grade = "及格"
elif score<90 :
grade = "良好"
elif score<=100:
grade = "优秀"
print("分数是{0},等级是{1}".format(score,grade))【操作】已知点的坐标(x,y)，判断其所在的象限
x = int(input("请输入x坐标"))
y = int(input("请输入y坐标"))
x = int(input("请输入x坐标"))
y = int(input("请输入y坐标"))
if(x==0 and y==0):
print("原点")
elif (x == 0):
print("y轴")
elif (y == 0):
print("x轴")
elif (x>0 and y>0):
print("第一象限")
elif (x<0 and y>0):
print("第二象限")
elif (x<0 and y<0):
print("第三象限")
else:
print("第四象限")1.7 选择结构嵌套
选择结构可以嵌套，使用时一定要注意控制好不同级别代码块的缩进量，因为缩进量决定了代码的从属关系。语法格式如下：
if 表达式1：
语句块1
if 表达式2：
语句块2
else:
语句块3
else:
if 表达式4：
语句块4【操作】输入一个分数。分数在0-100之间。90以上是A,80以上是B，70以上是C，60以上是D。60以下是E。
# 测试选择结构嵌套
score = int(input("请输入一个在0-100之间的数字："))
grade = ""
if score>100 or score<0:
score = int(input("输入错误！请重新输入一个在0-100之间的数字："))
else:
if score>=90:
grade = "A"
elif score>=80:
grade = 'B'
elif score>=70:
grade = 'C'
elif score>=60:
grade = 'D'
else:
grade = 'E'
print("分数为{0},等级为{1}".format(score,grade))#或者也可以用下面代码更少的方法。不过，需要大家思考为什么这么写了
score = int(input("请输入一个在0-100之间的数字："))
degree = "ABCDE"
num = 0
if score>100 or score<0:
score = int(input("输入错误！请重新输入一个在0-100之间的数字："))
else:
num = score//10
if num<6:num=5
if num==10:num=9
print("分数是{0},等级是{1}".format(score,degree[9-num]))2 循环结构
循环结构用来重复执行一条或多条语句。表达这样的逻辑：如果符合条件，则反复执行循环体里的语句。在每次执行完后都会判断一次条件是否为True，如果为True则重复执行循环体里的语句。图示如下：
循环体里面的语句至少应该包含改变条件表达式的语句，以使循环趋于结束；否则，就会变成一个死循环。
2.1 while循环
while循环的语法格式如下：
while 条件表达式：
循环体语句我们通过一些简单的练习，来慢慢熟悉while循环。
【操作】利用while循环打印从0-10的数字。
num = 0
while num<=10:
print(num, end="\t")
num += 1【操作】利用while循环，计算1-100之间数字的累加和；计算1-100之间偶数的累加和，计算1-100之间奇数的累加和。
num = 0
sum_all = 0 #1-100所有数的累加和
sum_even = 0 #1-100偶数的累加和
sum_odd = 0 #1-100奇数的累加和
while num<=100:
sum_all += num
if num%2==0:sum_even += num
else:sum_odd += num
num += 1 #迭代，改变条件表达式，使循环趋于结束
print("1-100所有数的累加和",sum_all)
print("1-100偶数的累加和",sum_even)
print("1-100奇数的累加和",sum_odd)2.2 for循环和可迭代对象遍历
for循环通常用于可迭代对象的遍历。for循环的语法格式如下：
for 变量 in 可迭代对象：
循环体语句【操作】遍历一个元组或列表
for x in (20,30,40):
print(x*3)
for x in [20,30,40]:
print(x*3)2.3 可迭代对象
Python包含以下几种可迭代对象：
- 序列。包含：字符串、列表、元组
- 字典
- 迭代器对象（iterator）
- 生成器函数（generator）
- 文件对象
我们已经在前面学习了序列、字典等知识，迭代器对象和生成器函数将在后面进行详解。接下来，我们通过循环来遍历这几种类型的数据：
【操作】遍历字符串中的字符
for x in "sxt001":
print(x)【操作】遍历字典
d = {'name':'gaoqi','age':18,'address':'西三旗001号楼'}
for x in d: #遍历字典所有的key
print(x)
for x in d.keys():#遍历字典所有的key
print(x)
for x in d.values():#遍历字典所有的value
print(x)
for x in d.items():#遍历字典所有的"键值对"
print(x)
for y in range(2):
print(x[y])
print(type(x))2.4 range对象
range对象是一个迭代器对象，用来产生指定范围的数字序列。格式为：
range(start, end [,step])生成的数值序列从start开始到end结束（不包含end）。若没有填写start，则默认从0开始。step是可选的步长，默认为1。如下是几种典型示例：
for i in range(10) 产生序列：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
for i in range(3,10) 产生序列：3 4 5 6 7 8 9
for i in range(3,10,2) 产生序列：3 5 7 9【操作】利用for循环，计算1-100之间数字的累加和；计算1-100之间偶数的累加和，计算1-100之间奇数的累加和。
sum_all = 0 #1-100所有数的累加和
sum_even = 0 #1-100偶数的累加和
sum_odd = 0 #1-100奇数的累加和
for num in range(101):
sum_all += num
if num%2==0:sum_even += num
else:sum_odd += num
print("1-100累加总和{0},奇数和{1},偶数和{2}".format(sum_all,sum_odd,sum_even))2.5 嵌套循环和综合练习
一个循环体内可以嵌入另一个循环，一般称为“嵌套循环”，或者“多重循环”。
【操作】打印如下图案
0 0 0 0 0
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2
3 3 3 3 3
4 4 4 4 4for x in range(5):
for y in range(5):
print(x,end="\t")
print() #仅用于换行【操作】利用嵌套循环打印九九乘法表
for m in range(1,10):
for n in range(1,m+1):
print("{0}*{1}={2}".format(m,n,(m*n)),end="\t")
print()执行结果：
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【操作】用列表和字典存储下表信息，并打印出表中工资高于15000的数据
姓名 | 年龄 | 薪资 | 城市 |
高小一 | 18 | 30000 | 北京 |
高小二 | 19 | 20000 | 上海 |
高小五 | 20 | 10000 | 深圳 |
r1= dict(name="高小一",age=18,salary=30000,city="北京")
r2= dict(name="高小二",age=19,salary=20000,city="上海")
r3= dict(name="高小三",age=20,salary=10000,city="深圳")
tb = [r1,r2,r3]
for x in tb:
if x.get("salary")>15000:
print(x)2.6 break语句
break语句可用于while和for循环，用来结束整个循环。当有嵌套循环时，break语句只能跳出最近一层的循环。
【操作】使用break语句结束循环
while True:
a = input("请输入一个字符（输入Q或q结束）")
if a.upper()=='Q':
print("循环结束，退出")
break
else:
print(a)2.7 continue语句
continue语句用于结束本次循环，继续下一次。多个循环嵌套时，continue也是应用于最近的一层循环。
【操作】要求输入员工的薪资，若薪资小于0则重新输入。最后打印出录入员工的数量和薪资明细，以及平均薪资
empNum = 0
salarySum= 0
salarys = []
while True:
s = input("请输入员工的薪资（按Q或q结束）")
if s.upper()=='Q':
print("录入完成，退出")
break
if float(s)<0:
continue # 结束本次循环，下面的代码不执行
empNum +=1
salarys.append(float(s))
salarySum += float(s)
print("员工数{0}".format(empNum))
print("录入薪资：",salarys)
print("平均薪资{0}".format(salarySum/empNum))执行结果：
请输入员工的薪资（按Q或q结束）2000
请输入员工的薪资（按Q或q结束）3000
请输入员工的薪资（按Q或q结束）4000
请输入员工的薪资（按Q或q结束）5000
请输入员工的薪资（按Q或q结束）Q
录入完成，退出
员工数4
录入薪资： [2000.0, 3000.0, 4000.0, 5000.0]
平均薪资3500.02.8 else语句
while、for循环可以附带一个else语句（可选）。如果for、while语句没有被break语句结束，则会执行else子句，否则不执行。语法格式如下：
while 条件表达式：
循环体
else:
语句块或者：
for 变量 in 可迭代对象：
循环体
else:
语句块【操作】员工一共4人。录入这4位员工的薪资。全部录入后，打印提示“您已经全部录入4名员工的薪资”。最后，打印输出录入的薪资和平均薪资
salarySum= 0
salarys = []
for i in range(4):
s = input("请输入一共4名员工的薪资（按Q或q中途结束）")
if s.upper()=='Q':
print("录入完成，退出")
break
if float(s)<0:
continue
salarys.append(float(s))
salarySum += float(s)
else:
print("您已经全部录入4名员工的薪资")
print("录入薪资：",salarys)
print("平均薪资{0}".format(salarySum/4))2.9 循环代码优化
虽然计算机越来越快，空间也越来越大，我们仍然要在性能问题上“斤斤计较”。编写循环时，遵守下面三个原则可以大大提高运行效率，避免不必要的低效计算：
- 尽量减少循环内部不必要的计算
- 嵌套循环中，尽量减少内层循环的计算，尽可能向外提。
- 局部变量查询较快，尽量使用局部变量
#循环代码优化测试
import time
start = time.time()
for i in range(1000):
result = []
for m in range(10000):
result.append(i*1000+m*100)
end = time.time()
print("耗时：{0}".format((end-start)))
start2 = time.time()
for i in range(1000):
result = []
c = i*1000
for m in range(10000):
result.append(c+m*100) # 少计算10000000-1000次
end2 = time.time()
print("耗时：{0}".format((end2-start2)))运行结果
耗时：1.4978797435760498
耗时：1.29988074302673342.10 其他优化手段
- 连接多个字符串，使用join()而不使用+
- 列表进行元素插入和删除，尽量在列表尾部操作
3 使用zip()并行迭代
我们可以通过zip()函数对多个序列进行并行迭代，zip()函数在最短序列“用完”时就会停止。
【操作】测试zip()并行迭代
names = ("高淇","高老二","高老三","高老四")
ages = (18,16,20,25)
jobs = ("老师","程序员","公务员")
for name,age,job in zip(names,ages,jobs):
print("{0}--{1}--{2}".format(name,age,job))
for i in range(3):
print("{0}--{1}--{2}".format(names[i], ages[i], jobs[i]))执行结果：
高淇--18--老师
高老二--16--程序员
高老三--20--公务员
高淇--18--老师
高老二--16--程序员
高老三--20--公务员4 推导式创建序列
推导式是从一个或者多个迭代器快速创建序列的一种方法。它可以将循环和条件判断结合，从而避免冗长的代码。推导式是典型的Python风格，会使用它代表你已经超过Python初学者的水平。
4.1 列表推导式
列表推导式生成列表对象，语法如下：
[表达式 for item in 可迭代对象 ]
或者：{表达式 for item in 可迭代对象 if 条件判断}>>> [x for x in range(1,5)]
[1, 2, 3, 4]
>>> [x*2 for x in range(1,5)]
[2, 4, 6, 8]
>>> [x*2 for x in range(1,20) if x%5==0 ]
[10, 20, 30]
>>> [a for a in "abcdefg"]
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
>>> cells = [(row,col) for row in range(1,10) for col in range(1,10)] #可以使用两个循环
>>> for cell in cells:
print(cell)4.2 字典推导式
字典的推导式生成字典对象，格式如下：
{key_expression : value_expression for 表达式 in 可迭代对象}类似于列表推导式，字典推导也可以增加if条件判断、多个for循环。
统计文本中字符出现的次数：
>>> my_text = ' i love you, i love sxt, i love gaoqi'
>>> char_count = {c:my_text.count(c) for c in my_text}
>>> char_count
{' ': 9, 'i': 4, 'l': 3, 'o': 5, 'v': 3, 'e': 3, 'y': 1, 'u': 1, ',': 2, 's': 1, 'x': 1, 't': 1, 'g': 1, 'a': 1, 'q': 1}
# 课下作业，使用普通循环实现字典推导式（文件中）
char_count = {}
my_text = ' i love you, i love sxt, i love gaoqi'
for c in my_text:
char_count[c] = my_text.count(c)
print(char_count)4.3 集合推导式
集合推导式生成集合，和列表推导式的语法格式类似：
{表达式 for item in 可迭代对象 }
或者：{表达式 for item in 可迭代对象 if 条件判断}>>> {x for x in range(1,100) if x%9==0}
{99, 36, 72, 9, 45, 81, 18, 54, 90, 27, 63}4.4 生成器推导式（生成元组）
很多同学可能会问：“都有推导式，元组有没有？”，能不能用小括号呢？（小括号对应的是元组）
(x for x in range(1,100) if x%9==0)
<generator object <genexpr> at 0x00000180E0F3C9E0>我们发现提示的是“一个生成器对象”。显然，元组是没有推导式的。
一个生成器只能运行一次。第一次迭代可以得到数据，第二次迭代发现数据已经没有了。
>>> gnt = (x for x in range(1,100) if x%9==0)
>>> for x in gnt: # gnt是一个生成器，生成器是一个可迭代对象，只能使用一次
print(x,end=' ')
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99
>>> for x in gnt:
print(x,end=' ')
>>>4.5 综合练习
绘制多个同心圆
import turtle
t = turtle.Pen()
my_colors = ("red", "green", "yellow", "black")
t.width(4)
t.speed(0)
for i in range(10): # 0 1 2 3 4
t.penup()
t.goto(0, -i*10) # 0 -100 -200 -300 -400
t.pendown()
t.color(my_colors[i%len(my_colors)])
t.circle(15+i*10) # 100 200 300 400 500
turtle.done() # 程序执行完，窗口仍在运行效果：
绘制18*18棋盘
#画棋盘
import turtle
width = 30
num = 18
x1 = [(-400,400),(-400+width*num,400)]
y1 = [(-400,400),(-400,400-width*num)]
t = turtle.Pen()
t.speed(10)
# t.goto(x1[0][0],x1[0][1])
# t.goto(x1[1][0],x1[1][1])
for i in range(0,19):
t.penup()
t.goto(x1[0][0],x1[0][1]-30*i)
t.pendown()
t.goto(x1[1][0],x1[1][1]-30*i)
for i in range(0,19):
t.penup()
t.goto(y1[0][0]+30*i,y1[0][1])
t.pendown()
t.goto(y1[1][0]+30*i,y1[1][1])
t.hideturtle() #隐藏画笔
turtle.done() #保证运行窗口不被自动关闭
# 画棋盘(自己做的)
import turtle
width = 30
num = 19
turtle.speed(0)
for i in range(num):
turtle.penup()
turtle.goto(0, i * 20)
turtle.pendown()
turtle.goto(360, i*20)
for j in range(num):
turtle.penup()
turtle.goto(j * 20, 0)
turtle.pendown()
turtle.goto(j * 20, 360)
turtle.hideturtle() # 隐藏画笔
turtle.done()运行结果：
