循环

生信喵

目标

• 了解循环
• while语法【重点】
• while应用
• break和continue
• while循环嵌套【重点】
• while循环嵌套应用【难点】
• for循环

一、循环简介

1.1 循环的作用

思考：假如我有个女朋友，有一天我们闹矛盾生气了，女朋友说：道歉，说100遍“媳妇儿，我错了”。这个时候程序员会怎么做？

答：100遍 print('媳妇儿，我错了')

思考：复制粘贴100次吗？

答：重复执行100次一样的代码，程序中循环即可

循环的作用：让代码更高效的重复执行。

1.2 循环的分类

在Python中，循环分为 while和 for两种，最终实现效果相同。

二、while的语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码1
    条件成立重复执行的代码2
    ......

2.1 快速体验

需求：复现重复执行100次 print('媳妇儿，我错了')（输出更简洁一些，我们这里设置5次）。

分析：初始值是0次，终点是5次，重复做的事情输出“媳妇儿， 我错了”。

# 循环的计数器
i = 0
while i < 5:
    print('媳妇儿，我错了')
    i += 1

print('任务结束')

三、while的应用

3.1 应用一：计算1-100累加和

分析：1-100的累加和，即1 + 2 + 3 + 4 +….，即前两个数字的相加结果 + 下一个数字( 前一个数字 + 1)。

i = 1
result = 0
while i <= 100:
    result += i
    i += 1

# 输出5050
print(result)

注意：为了验证程序的准确性，可以先改小数值，验证结果正确后，再改成1-100做累加。

3.2 应用二：计算1-100偶数累加和

分析：1-100的偶数和，即 2 + 4 + 6 + 8....，得到偶数的方法如下：

• 偶数即是和2取余结果为0的数字，可以加入条件语句判断是否为偶数，为偶数则累加
• 初始值为0 / 2 , 计数器每次累加2

3.2.1 方法一：条件判断和2取余数则累加

# 方法一：条件判断和2取余数为0则累加计算
i = 1
result = 0
while i <= 100:
    if i % 2 == 0:
        result += i
    i += 1

# 输出2550
print(result)

3.2.2 方法二：计数器控制

# 方法二：计数器控制增量为2
i = 0
result = 0
while i <= 100:
    result += i
    i += 2

# 输出2550
print(result)

四、break和continue

break和continue是循环中满足一定条件退出循环的两种不同方式。

4.1 理解

举例：一共吃5个苹果，吃完第一个，吃第二个…，这里"吃苹果"的动作是不是重复执行？

情况一：如果吃的过程中，吃完第三个吃饱了，则不需要再吃第4个和第五个苹果，即是吃苹果的动作停止，这里就是break控制循环流程，即==终止此循环==。

情况二：如果吃的过程中，吃到第三个吃出一个大虫子...,是不是这个苹果就不吃了，开始吃第四个苹果，这里就是continue控制循环流程，即==退出当前一次循环继而执行下一次循环代码==。

4.1.1 情况一：break

i = 1
while i <= 5:
    if i == 4:
        print(f'吃饱了不吃了')
        break
    print(f'吃了第{i}个苹果')
    i += 1

4.1.2 情况二：continue

i = 1
while i <= 5:
    if i == 3:
        print(f'大虫子，第{i}个不吃了')
        # 在continue之前一定要修改计数器，否则会陷入死循环
        i += 1
        continue
    print(f'吃了第{i}个苹果')
    i += 1

生信喵

五、while循环嵌套

5.1 应用场景

故事梗概：有天女朋友又生气了，惩罚：说3遍“媳妇儿， 我错了”，这个程序是不是循环即可？但如果女朋友说：还要刷今天晚饭的碗，这个程序怎么书写？

while 条件:
    print('媳妇儿， 我错了')
print('刷晚饭的碗')

但如果女朋友还是生气，把这套惩罚要连续3天都执行，有如何书写程序？

while 条件:
    while 条件:
        print('媳妇儿， 我错了')
    print('刷晚饭的碗')

5.2 语法

while 条件1:
    条件1成立执行的代码
    ......
    while 条件2:
        条件2成立执行的代码
        ......

总结：所谓while循环嵌套，就是一个while里面嵌套一个while的写法，每个while和之前的基础语法是相同的。

5.3 快速体验：复现场景

5.3.1 代码

j = 0
while j < 3:
    i = 0
    while i < 3:
        print('媳妇儿，我错了')
        i += 1
    print('刷晚饭的碗')
    print('一套惩罚结束----------------')
    j += 1

5.3.2 理解执行流程

当内部循环执行完成之后，再执行下一次外部循环的条件判断。

六、while循环嵌套应用

6.1 应用一：打印星号(正方形)

6.1.1 需求

*****
*****
*****
*****
*****

6.1.2 代码

分析：一行输出5个星号，重复打印5行

# 重复打印5行星星
j = 0
while j <= 4:
    # 一行星星的打印
    i = 0
    while i <= 4:
        # 一行内的星星不能换行，取消print默认结束符\n
        print('*', end='')
        i += 1
    # 每行结束要换行，这里借助一个空的print，利用print默认结束符换行
    print()
    j += 1

6.2 应用二：打印星号(三角形)

6.2.1 需求

*
**
***
****
*****

6.2.2 代码

分析：==一行输出星星的个数和行号是相等的==，每行：重复打印行号数字个星号，将打印行星号的命令重复执行5次实现打印5行。

# 重复打印5行星星
# j表示行号
j = 0
while j <= 4:
    # 一行星星的打印
    i = 0
    # i表示每行里面星星的个数，这个数字要和行号相等所以i要和j联动
    while i <= j:
        print('*', end='')
        i += 1
    print()
    j += 1

6.3 九九乘法表代码

# 重复打印9行表达式
j = 1
while j <= 9:
    # 打印一行里面的表达式 a * b = a*b
    i = 1
    while i <= j:
        print(f'{i}*{j}={j*i}', end='\t')
        i += 1
    print()
    j += 1

七、for循环

7.1 语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码1
    重复执行的代码2
    ......

7.2 快速体验

str1 = 'itheima'
for i in str1:
    print(i)

7.3 break

str1 = 'itheima'
for i in str1:
    if i == 'e':
        print('遇到e不打印')
        break
    print(i)

7.4 continue

str1 = 'itheima'
for i in str1:
    if i == 'e':
        print('遇到e不打印')
        continue
    print(i)

八、else

循环可以和else配合使用，else下方缩进的代码指的是==当循环正常结束之后要执行的代码==。

8.1 while...else

需求：女朋友生气了，要惩罚：连续说5遍“媳妇儿，我错了”，如果道歉正常完毕女朋友就原谅我了，这个程序怎么写？

i = 1
while i <= 5:
    print('媳妇儿，我错了')
    i += 1
print('媳妇儿原谅我了...')

思考： 这个print是不是没有循环也能执行？

8.1.1 语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码
else:
    循环正常结束之后要执行的代码

8.1.2 示例

i = 1
while i <= 5:
    print('媳妇儿，我错了')
    i += 1
else:
    print('媳妇原谅我了，真开心，哈哈哈哈')

8.1.3 退出循环的方式

需求：女朋友生气，要求道歉5遍：媳妇儿，我错了。道歉到第三遍的时候，媳妇埋怨这一遍说的不真诚，是不是就是要退出循环了？这个退出有两种可能性：

• 更生气，不打算原谅，也不需要道歉了，程序如何书写？
• 只一遍不真诚，可以忍受，继续下一遍道歉，程序如何书写？

1. break

i = 1
while i <= 5:
    if i == 3:
        print('这遍说的不真诚，不行')
        break
    print('媳妇儿，我错了')
    i += 1
else:
    print('媳妇原谅我了，真开心，哈哈哈哈')

所谓else指的是循环正常结束之后要执行的代码，即如果是break终止循环的情况，else下方缩进的代码将不执行。

2. continue

i = 1
while i <= 5:
    if i == 3:
        print('这一遍说的不真诚，可以忍受')
        i += 1
        continue
    print('媳妇儿，我错了')
    i += 1
else:
    print('媳妇原谅我了，真开心，哈哈哈哈')

因为continue是退出当前一次循环，继续下一次循环，所以该循环在continue控制下是可以正常结束的，当循环结束后，则执行了else缩进的代码。

8.2 for...else

8.2.1 语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码
    ...
else:
    循环正常结束之后要执行的代码

所谓else指的是循环正常结束之后要执行的代码，即如果是break终止循环的情况，else下方缩进的代码将不执行。

8.2.2 示例

str1 = 'itheima'
for i in str1:
    print(i)
else:
    print('循环正常结束之后执行的代码')

8.2.3 退出循环的方式

1. break终止循环

str1 = 'itheima'
for i in str1:
    if i == 'e':
        print('遇到e不打印')
        break
    print(i)
else:
    print('循环正常结束之后执行的代码')

没有执行else缩进的代码。

2. continue控制循环

str1 = 'itheima'
for i in str1:
    if i == 'e':
        print('遇到e不打印')
        continue
    print(i)
else:
    print('循环正常结束之后执行的代码')

因为continue是退出当前一次循环，继续下一次循环，所以该循环在continue控制下是可以正常结束的，当循环结束后，则执行了else缩进的代码。

九、总结

• 循环的作用：控制代码重复执行
• while语法

while 条件:
    条件成立重复执行的代码1
    条件成立重复执行的代码2
    ......

• while循环嵌套语法

while 条件1:
    条件1成立执行的代码
    ......
    while 条件2:
        条件2成立执行的代码
        ......

• for循环语法

for 临时变量 in 序列:
    重复执行的代码1
    重复执行的代码2
    ......

• break退出整个循环
• continue退出本次循环，继续执行下一次重复执行的代码
• else
  • while和for都可以配合else使用
  • else下方缩进的代码含义：当循环正常结束后执行的代码
  • break终止循环不会执行else下方缩进的代码
  • continue退出循环的方式执行else下方缩进的代码