3. Python中的分支判断、循环

本文利用的是Python 3.x版本，建议学习3.x版本

Python中的分支判断、循环

1. 分支条件判断

1.1 比较操作

以下是数之间常见的比较操作，例如5>3就是数学意义上的比较，5是大于3的，所以这个式子的值是True。如何比较，根据两个数之间的符号判断即可。这里要注意的是!=是不相等的意思，==是相等的意思。例如5==3这显然是不对的，所以式子的值是False

# i j是变量名
i > j
i >= j
i < j
i <= j
i == j
i != j

1.2 逻辑操作

not a #如果a是True则 结果为False，反之同理
a and b #同时为True时，结果为True
a or b #至少一个为True，结果为True

在布尔值之间进行运算，之前说数据类型的时候也说过。我们说了例如5>3这样的比较的式子的值是布尔值，也就是说可以将式子进行逻辑运算。例如

5>3 and 5==3
#相当于True and False结果是False

下面是测试结果

1.3 控制流，分支

计算机可以进行自动化操作，因为可以按照我们给定的条件判断执行，所以分支判断是必不可少的。简单来说就是，如果条件A成立，那么做些什么，不成立做些什么，例如如果今天下雨，我就不出门。

最简单的条件判断语句如下，有几个地方容易出错，条件后要用冒号，if条件块里的代码要进行缩进，4个空格，如果了解其他语言的同学应该知道，很多语言的代码块是靠大括号{}来标识的。为什么要有代码块？代码块内的代码的层次是一样的。举个例子，如果不区分代码块，那么如果if判断条件成立后，代码究竟要执行到哪里？所以当条件成立时，执行这个if后的代码块内的内容。一定要注意缩进，不然在py中会出错的。当然现在的代码编辑器多数都很智能，在写完冒号后敲击回车，就可以自动缩进4个空格，我用的VScode就是这样的，很方便。

#如果<条件>为True，则执行if块
#里的操作，注意缩进和冒号！！
if <条件>:
    操作1
    操作2
    ……
#实例
x = 6
if x>3 and x<8:
    print("hello")
#结果会打印出hello    

接下来稍微复杂，就是if else，意思是如果if判断的条件成立（结果为True），则执行if代码块内的代码，如果不成立则执行else代码块内的代码。简单来说就是如果条件成立，则执行if代码块内的代码，否则执行else内的代码。else和if一样也要加冒号以及代码块的缩进。

#先执行if的<条件>查看是否为True，
#如果为True则进入if块，不会进入
#else，如果为False则进入else，不进入if
if <条件>:
    操作1
    操作2
    ……
else:
    操作1
    操作2
    ……
#实例
x = 6
if x > 7:
    print(1)
else:
    print(2)
#结果会打印出2

接下来是多条件判断，以上的判断都是单条件，非此即彼的判断。多条件判断可以用多个条件来判断，先查看条件1是否成立，如果成立则进入代码块执行，如果条件1不成立，继续看条件2是否成立……多条件用elif也要加冒号以及代码块缩进。

# 多重条件，先看是否能进if，
# 如果没进则继续判断是否能进elif……
# 如果都没进，且有else的话，进入else
if <条件1>:
    操作1
    操作2
    ……
elif<条件2>:# elif可以有多个
    操作1
    操作2
    ……
else:# else可以没有
    表达式
    表达式
    ……
#实例
x = 6
if x > 10:
    print(1)
elif x > 7 and x < 9:
    print(2)
elif x > 4 and x < 7:
    print(3)
else:
    print(4)
#结果会打印出3

这里再说一下多重条件和多个if的区别，在多重条件中，一旦某一条件成立，那么之后的代码就不会执行了，就不会再去判断之后的条件了。

if <条件1>:#每个条件都要判断
    操作
if <条件2>:#每个条件都要判断
    操作
if <条件3>:#每个条件都要判断
    操作


if <条件1>:#如果条件1成立，不再判断后面的条件
    操作
elif <条件2>:
    操作
elif <条件3>:
    操作

嵌套条件判断，不建议过深的嵌套

if <条件1>:
    if <条件2>:
        操作
    else:
        操作
else:
    操作

练习一下，要求用户从控制台输入两个float数(x，y)，要给出提示(例如：请输入数x)，判断x y的大小，如果相等则输出相等。如果x大则输出x大，如果x小则输出x小。如果x大于y时，如果y不等于0，则输出x/y的数值。

x = float(input("请输入数x："))
y = float(input("请输入数y："))
if abs(x-y)<1.0e-9:
    print("x，y相等")
elif x > y:
    print("x大于y")
    if abs(y)>1.0e-9:
        print("x/y=",x/y)
else:
    print("x小于y")

解释一下abs(x-y)<1.0e-9，abs是求绝对值函数，当x和y的差值小于1^(-9)时，就认为x和y是相等的，这是因为浮点数的表示是有误差的，用==来比较很危险，所以只要在我们需要的精度内相等即可。

2. 循环

2.1 while loop

当我们需要执行大量相似的操作时，这时循环就派上用场了，首先说一下while循环。

while <条件>:#注意冒号和4个空格的缩进
    操作
    ……

如果<条件>为True，则执行while块里的所有操作，然后继续检查<条件>是否为True，一直重复块里的表达式，直到<条件>为False，如下例子

n = 0
while n < 5:
    print(n)
    n = n + 1

2.2 for loop

for循环，相对于while更加确定执行的次数，while根据条件来确定是否执行，而for通常是给定了执行的次数。

for <变量> in range(<一些数字>):
    <表达式>#注意冒号和4个空格的缩进
    ……
#实例
for v in range(6):
    print(v)
#结果会打印0-5
sum = 0
for i in range(101):
    sum = sum + i
#求0-100的和

相当于每次把值赋予给变量，然后在代码块内部可以使用这个变量，

2.3 range(start,stop,step)

默认的参数是start=0，代表从哪个数开始，step=1，代表步长，意味着每次增加多少，数的范围是0~stop-1

mysum = 0
for i in range(7,10):
    mysum += i
print(mysum)
#求7 8 9的和

mysum = 0
for i in range(5,11,2):
    mysum += i
print(mysum)
#求5 7 9的和

2.4 break

break表示立即退出循环，跳过剩下在块里的表达式，仅仅退出最里层的循环！简单来说就是给一个条件，当这个条件成立时，退出循环，经常和if搭配使用。

mysum = 0
for i in range(5,11,2):
    mysum += i
    #当mysum等于5的时候，退出循环
    if mysum == 5:
        break
        musum += 1
print(mysum)

2.5 for和while的比较

for

• 知道迭代的次数
• 可以通过break提前结束循环
• 使用计数器，因为有个变量可以帮助计数
• 可以用while循环来重写for循环

while

• 迭代次数无限制
• 可以通过break提前结束循环
• 可以使用计数器，但是得提前初始化，并且每次得更新
• 可能没法用for循环重写while

到此为止有了判断、循环、输入、输出后，就可以写一些简单的程序了

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