[Python知识库]分支和循环

分支和循环笔记

流程控制

顺序结构

代码从上往下依次执行，每天语句只执行一次。（默认）

分支结构

根据条件选择执行或者不执行部分代码（使用if）

循环结构

让代码重复执行（for、while）

if分支结构

if单分支结构 - 如果…就…

解决的问题：满足条件执行某个操作，添加不满足的时候就不执行

1. 语法：

   if 条件语句:

   ? 代码段(满足条件才会执行的代码)

2. 说明：

   • if - 关键字；固定写法

   • 条件语句 - 可以任何有结果的表达式，包括：具体的数据、运算表达式(赋值运算例外)、已经赋值过的变量、函数调用表达式等

   • : - 固定写法

   • 代码段 - 从结构上就是和if保持一个缩进的一条或者多条语句(至少一条)；逻辑上，代码段就是条件成立的时候才会执行的代码

if双分支结构 - 如果…就…否则…

1. 语法：

   if 条件语句:
   代码段1(满足条件需要执行的代码)

   else:
   代码段2(条件不满足的时候需要执行的代码)

   代码段3(不管条件成不成立都执行)

if多分支结构 - 如果…就…如果…就…如果…就…否则…

1. 语法:

   if 条件1:
   代码段1

   elif 条件2:
   代码段2

   elif 条件3:
   代码段3
   …

   else:
   代码段N

   其他代码

2. 注意：elif可以是任意多个；else可以有也可以没有

3. 练习：根据分数(100分制)打印对应的奖学金金额
   90分以上 - 2000元
   (85, 90]：1000元
   (75, 85]: 500元

   ? [60,75]：200元

   • 方法一: (问题：如果已经满足某个条件，还会再判断其他不可能满足的条件是否成立)

     主要解决：根据不同条件做不一样的事情，多个条件之间不存在其他一个条件成立别的条件就不成的关系

     score = 93
     if score > 90:
         print(2000)
     
     if 85 < score <= 90:
         print(1000)
     
     if 75 < score <= 85:
         print(500)
     
     if 60 <= score <= 75:
         print(200)
     

   • 方法二

     主要解决：根据不同条件做不一样的事情，但是要求条件和条件之间存在，其他一个条件成立另外的条件绝对不会成立的关系

     score = int(input('请输入分数:'))
     if score > 90:
         print('2000元')
     elif score > 85:
         print('1000元')
     elif score > 75:
         print('500元')
     elif score >= 60:
         print('200元')
     else:
         print('没有奖学金')
     

for循环

for循环

1. 语法：

   for 变量 in 序列:
   循环体(需要重复执行的代码)

2. 说明：

   • for - 关键字；固定写法
   • 变量 - 有效变量名(可以是已经定义的，也可以是没有定义过的)
   • in - 关键字；固定写法
   • 序列 - 容器型数据类型的数据，容器型数据类型包括：字符串、列表、字典、集合、元组、迭代器、生成器、range等
   • : - 固定写法
   • 循环体 - 和for保持一个缩进的一条或者多条语句；循环体就是需要重复执行的代码

3. 执行过程

   让变量去序列中取值，一个一个的取，取完为止；取一个值就执行一次循环体。

   for循环的循环次数和序列中元素的个数有关。

   for x in 'abc':
       print('hello world!')
   

   • 执行过程：
     第1次：x = ‘a’ -> print(‘hello world!’)
     第2次：x = ‘b’ -> print(‘hello world!’)
     第3次：x = ‘c’ -> print(‘hello world!’)
     循环结束!

   • hello world!
     hello world!
     hello world!

range函数

1. range(N) - 产生[0, N)的等差数列，差是1
   • range(3) -> 0,1,2
   • range(5) -> 0,1,2,3,4
2. range(M, N) - 产生[M, N)的等差数列，差是1
   • range(10, 21) -> 10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20
3. range(M, N, step) - 产生[M, N)的等差数列，差是step
   • range(1, 10, 2) -> 1,3,5,7,9
   • range(20, 2, -3) -> 20,17,14,11,8,5

for循环的两个基本应用场景

累积

1. 步骤：

   • 第一步：定义变量保存结果，变量的初始值一般是0(求和)或者1(求乘积)
   • 第二步：用循环一个一个的获取累积数据
   • 第三步：在循环体将取到的每一个数据合并到结果对应的变量中

2. 练习1：写代码求 1+2+3+…+100 的和

   result = 0
   for x in range(1, 101):
       result += x
   print(result)
   

3. 练习2：求10的阶乘: 123*…*10

   result = 1
   for x in range(1, 11):
       result *= x
   print(result)
   

4. 练习3：求100到200中所有能被3整除的偶数的和

   result = 0
   for x in range(100, 201):
       if x % 3 == 0 and x % 2 == 0:
           result += x
   print(result)
   

   • 优化1： 先获取100~200中所有的偶数，看哪个偶数能被3整除就加谁

     result = 0
     for x in range(100, 201, 2):
         if x % 3 == 0:
             result += x
     print(result)
     

   • 优化2：先获取100~200中所有能被3整除的数，看哪个能被3整除的数是偶数就加谁

     result = 0
     for x in range(102, 201, 3):
         if x % 2 == 0:
             result += x
     print(result)
     

   • 优化3：直接获取100~200中能被6整除的数

     result = 0
     for x in range(102, 201, 6):
         result += x
     print(result)
     

统计个数

1. 步骤：

   • 第一步：定义变量保存最后的个数，变量默认值是0
   • 第二步：使用循环获取统计对象
   • 第三步：遇到一个满足统计条件的数据个数就加1

2. 练习1：统计1000以内奇数的个数

   count = 0
   for x in range(1000):
       if x % 2 == 1:
           count += 1
   print(count)
   

   • 优化：

     count = 0
     # 1，3，5，7，9，11，13，...,999
     for x in range(1, 1000, 2):
         count += 1
     print(count)
     

3. 练习2：统计1000以内能被3整除但是不能被7整除的数的个数

   count = 0
   for x in range(1000):
       if x % 3 == 0 and x % 7 != 0:
           count += 1
   print(count)
   

   • 优化：

     count = 0
     # 3,6,9,12,15,...996,999
     for x in range(3, 1000, 3):
         if x % 7 != 0:
             count += 1
     print(count)
     

基础题

1. 根据输入的成绩的范围打印及格 或者不及格。

   score = 67
   if score >= 60:
       print('及格')
   else:
       print('不及格')
   

2. 根据输入的年纪范围打印成年或者未成年，如果年龄不在正常范围内(0~150)打印这不是人!。

   age = 23
   if 0 <= age < 18:
       print('未成年')
   elif age <= 150:
       print('成年')
   else:
       print('这不是人')
   

3. 输入两个整数a和b，若a-b的结果为奇数，则输出该结果，否则输出提示信息a-b的结果不是奇数

   a = 20
   b = 13
   if (a-b) % 2 == 1:
       print(a-b)
   else:
       print('a-b的结果不是奇数')
   

4. 使用for循环输出 0~100内所有3的倍数。

   for x in range(3,101,3):
       print(x)
   

5. 使用for循环输出100~200内个位数或者十位数能被3整除的数。

   for x in range(100,201):
       if (x % 10) % 3 == 0 or (x // 10 % 10) % 3 == 0:
           print(x)
   

6. 使用for循环统计100~200中十位数是5的数的个数

   count = 0
   for x in range(100,201):
       if (x // 10 % 10) == 5:
           count += 1
   print(count)
   

7. 使用for循环打印50~150中所有能被3整除但是不能被5整除的数

   for x in range(51,151,3):
       if x % 5 != 0:
           print(x)
   

8. 使用for循环计算50~150中所有能被3整除但是不能被5整除的数的和

   result = 0
   for x in range(51,151,3):
       if x % 5 != 0:
           result += x
   print(result)
   

9. 统计100以内个位数是2并且能够被3整除的数的个数。

   count = 0
   for x in range(0,100,3):
       if x % 10 == 2:
           count += 1
   print(count)
   

进阶题

1. 输入任意一个正整数，求他是几位数？

   注意: 这儿不能使用字符串，只能用循环

   num = 12
   if num // 10 == 0:
       print('它是个位数')
   elif num // 100 == 0:
       print('它是十位数')
   elif num // 1000 == 0:
       print('它是百位数')
   elif num // 10000 == 0:
       print('它是千位数')
   else:
       print('它是万位数')
   

2. 打印出所有的水仙花数,所谓水仙花数是指一个三位数，其各位数字?方和等于该数本身。例如:153是

   ?个?仙花数,因为 13 + 53 + 33 等于 153。

   for x in range(100,1000):
       if (x % 10)**3 + (x % 100 // 10)**3 + (x // 100)**3 == x:
           print(x)
   

3. 判断指定的数是否是素数（素数就是质数，即除了1和它本身以外不能被其他的数整除的数）

   x = 60
   for i in range(2,x):
       if x % i != 0:
           print('质数')
           break
       else:
           print('合数')
           break
   

4. 输出9*9口诀。 程序分析：分行与列考虑，共9行9列，i控制行，j控制列。

5. 这是经典的"百马百担"问题，有一百匹马，驮一百担货，大马驮3担，中马驮2担，两只小马驮1担，问有大，中，小马各几匹？（可以直接使用穷举法）