【Python從入門到精通】（十）Python流程式控制制的關鍵字該怎麼用呢？【收藏下來，常看常新】

2021 年 7 月 18 日
筆記

您好，我是碼農飛哥，感謝您閱讀本文，歡迎一鍵三連哦。
這篇文章主要介紹Python中流程式控制制的關鍵字的使用，涉及到if else,for,while等關鍵字
乾貨滿滿，建議收藏，需要用到時常看看。小夥伴們如有問題及需要，歡迎踴躍留言哦~ ~ ~。

前言

有句話說程式就是由流程+數據結構組成。任何程式都是如此。前面花了好幾個篇幅來介紹Python中的各種數據結構，這一篇文章接著來介紹下流程式控制制。數據結構說白了就是用來存儲數據的，而流程就是用來控制系統的運行的。

流程式控制制

流程式控制制有三種結構，一種是順序結構，一種是選擇（分支）結構，一種是循環結構。
順序結構：就是讓程式按照從頭到尾的順序執行程式碼，不重複執行任何一行程式碼，也不跳過任何一行程式碼。一步一個腳印表示的就是這個意思。
選擇（分支）結構：就是讓程式根據不同的條件執行不同的程式碼，比如：根據年齡判斷某個人是否是成年人。
循環結構: 就是讓程式循環執行某一段程式碼。順序的流程這裡不做介紹了。

選擇結構（if,else）:

if語句

只使用if語句是Python中最簡單的形式。如果滿足條件則執行表達式。則跳過表達式的執行。其偽程式碼是：

if 條件為真:
   程式碼塊

如果if 後面的條件為真則執行程式碼塊。否則則跳過程式碼的執行。
其流程圖是：

就是說只使用if的話，則表達式成立的話執行程式碼塊，不成立的話就結束。
下面就是一個簡單的例子，如果滿足a==1這個條件則列印a，否則跳過該語句。

a = 1
if a == 1:
    print(a)

if else語句

if else語句是if的變體，如果滿足條件的話則執行程式碼塊1，否則則執行程式碼塊2。其偽程式碼是：

if 條件為真:
   程式碼塊1
else 
   程式碼塊2

流程圖是：

同時使用if和else的話，則表達式成立的話執行一個程式碼塊，表達式不成立的話則執行另一個程式碼塊。
舉個簡單的例子吧。

age = 3
if age >= 18:
    print('your age is', age)
    print('adult')
else:
    print("your age is", age)
    print('kid')

根據輸入的年齡判斷某人是否是成年人。如果age大於等於18歲，則輸出adult,否則輸出kid。

if elif else語句

if elif else語句針對的就是多個條件判斷的情況，如果if條件不滿足則執行elif的條件，如果elif的條件也不滿足的話，則執行else裡面的表達式。其偽程式碼是：

if 條件為真:
   表達式a
elif 條件為真:
   表達式b
....
elif 條件為真:
   表達是n-1
else 
   表達式n

其中elif可以有多個，但是elif不能單獨使用，必須搭配if和else一起使用。
需要注意的是if,elif和else後面的程式碼塊一定要縮進，而且縮進量要大於if,elif和else本身，建議的縮進量是4個空格。同一程式碼中所有語句都要有相同的縮進。依然是舉例說明：

bmi = 80.5 / (1.75 * 1.75)
if bmi < 18.5:
    print('過輕')
elif 18.5 <= bmi < 25:
    print('正常')
elif 25 <= bmi < 28:
    print('過重')
elif 28 <= bmi < 32:
    print('肥胖')
else:
    print('嚴重肥胖')
pass

下面就是根據bmi標準來判斷一個人是過輕，正常還是肥胖。pass是Python中的關鍵字，用來讓解釋器跳過此處，什麼都不做。

嵌套語句的使用

嵌套語句就是在一個if或者else的程式碼塊中還存在子判斷。如下例所示：

num = 23
if num < 20:
    print('不構成飲酒行為')
else:
    if 20 <= num and num < 80:
        print('已達到酒駕的標準')
    else:
        print('已經達到醉駕的標準')

循環的關鍵字

while循環語句詳解

while是作為循環的一個關鍵字。其偽程式碼是：

while 條件表達式：
    程式碼塊

一定要保證循環條件有變成假的時候，否則這個循環將成為一個死循環，即該循環無法結束。 其流程圖是：

如果while中的表達式成立的話則執行循環體，否則的話則直接結束。
舉個栗子：計算從1~100的求和，這就是一個經典的運用循環的場景

sum = 0
n = 1
while n <= 100:
    sum = sum + n
    n = n + 1
print('sum=', sum)

運行結果是sum= 5050，這個循環的結束條件是n>100,也就是說當n>100是會跳出循環。

range函數

range函數用於生成一系列的數字，其語法結構是：

range(start,end,step)

其各部分的語法解釋是：
start表示開始的數字（包括，可以不填寫），
end 結束的數字（不包括，必須填寫），
step 步長（可以不填寫），默認是1
計算1~100的求和可以通過range函數來實現則是這樣：


sum = 0
for x in range(101):
    sum = sum + x
print(sum)
print(range(101))

運行結果是：

5050
range(0, 101)

可以看出range()函數得到的是一個range對象，必須通過for循環解析輸出其內容。range(101)實際運行的結果是range(0,101)，默認start等於0，會輸出0~100範圍內的所有數字，不包括數字101。

for循環

在介紹range函數時用到了for關鍵字，這裡介紹一下for關鍵字的使用。其語法結構是:

for 迭代變數 in 字元串|列表|元組|字典|集合：
    程式碼塊

字元串，列表，元祖，字典，集合都可以還用for來迭代。其流程圖是：

for 循環就是：首先根據in 關鍵字判斷序列中是否有項，如果有的話則取下一項，接著執行循環體。如果沒有的話則直接結束循環。

range快速生成推導式

列表推導式

列表推導式的語法格式是

[表達式 for 迭代變數 in 可迭代對象 [if 條件表達式] ]

此格式中，[if 條件表達式]不是必須的，可以使用，也可以省略。下面就是輸出1~10的列表的乘積的一個例子：

L = [x * x for x in range(1, 11)]
print(L)

此表達式相當於

L = []
for x in range(1, 11):
    L.append(x * x)
print(L)

運行結果是：

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

來點複雜的吧，下面就是輸出

print([x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0])

運行結果是[2, 4, 6, 8, 10]
再來點複雜的，使用多個循環，生成推導式。

d_list = [(x, y) for x in range(5) for y in range(4)]
print(d_list)

運行結果是：

[(0, 0), (0, 1), (0, 2), (0, 3), (1, 0), (1, 1), (1, 2), (1, 3), (2, 0), (2, 1), (2, 2), (2, 3), (3, 0), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (4, 0), (4, 1), (4, 2), (4, 3)]

上面程式碼，x是遍歷range(5)的迭代變數（計數器），因此該x可迭代5次，y是遍歷range(4)的計數器，因此該y可迭代4次。因此，該(x,y)表達式一共迭代了20次。它相當於下面這樣一個嵌套表達式。

dd_list = []
for x in range(5):
    for y in range(4):
        dd_list.append((x, y))
print(dd_list)

元組推導式

元組推導式與列表推導式類似，其語法結構是：

(表達式 for 迭代變數 in 可迭代對象 [if 條件表達式] )

此格式中，[if 條件表達式]不是必須的，可以使用，也可以省略。下面就是輸出1~10的元組的乘積的一個例子：

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

運行結果是：

<generator object <genexpr> at 0x103322e08>

從上面的執行結果可以看出，使用元組推導式生成的結果並不是一個元組，而是一個生成器對象。
使用tuple()函數，可以直接將生成器對象轉換成元組。例如：

d_tuple = (x * x for x in range(1, 11))
print(tuple(d_tuple))

輸出結果是(1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100)

字典推導式

字典推導式的語法結構是：

{表達式 for 迭代變數 in 可迭代對象 [if 條件表達式]}

其中[if 條件表達式]可以使用，也可以省略。舉個例子：

key_list = ['姓名:碼農飛哥', '年齡:18', '愛好:寫部落格']
test_dict = {key.split(':')[0]: key.split(':')[1] for key in key_list}
print(test_dict)

運行結果是：

{'愛好': '寫部落格', '年齡': '18', '姓名': '碼農飛哥'}

嵌套循環

嵌套循環就是循環裡面還有循環，最經典就是冒泡排序。冒泡排序每次比較左右相鄰的數字，如果前面的數字比後面的大則交換兩個數字的位置。下面就演示一下：

test_list = [12, 3, 1, 13, 10, 5, 9]
for i in range(len(test_list)):
    for j in range(len(test_list) - i - 1):
        if test_list[j] > test_list[j + 1]:
            tmp = test_list[j]
            test_list[j] = test_list[j + 1]
            test_list[j + 1] = tmp
    print('第{0}循環後的結果是='.format(str(i)), test_list)
print('最終結果是=', test_list)

運行結果是：

第0循環後的結果是= [3, 1, 12, 10, 5, 9, 13]
第1循環後的結果是= [1, 3, 10, 5, 9, 12, 13]
第2循環後的結果是= [1, 3, 5, 9, 10, 12, 13]
第3循環後的結果是= [1, 3, 5, 9, 10, 12, 13]
第4循環後的結果是= [1, 3, 5, 9, 10, 12, 13]
第5循環後的結果是= [1, 3, 5, 9, 10, 12, 13]
第6循環後的結果是= [1, 3, 5, 9, 10, 12, 13]
最終結果是= [1, 3, 5, 9, 10, 12, 13]

冒泡排序過程介紹：
從上面可以看出，外層循環負責冒泡排序進行的次數，而內層循環負責將列表中相鄰的兩個元素進行比較，並調整順序，即將較小的放在前面。

跳出循環

跳出循環的關鍵字有兩個，一個是continue語句，一個是break。

其中continue語句用於跳出執行本次循環體中剩餘的程式碼，轉而執行下一次循環。

n = 0
while n <= 5:
    n = n + 1
    if n == 3:
        continue
    print(n)

運行的結果是：

可以看到數字3被跳過了。
2. break語句用於完全終止當前循環，需要注意的是如果是嵌套循環的話，只能中斷使用break的循環。還是拿前面的冒泡排序來舉個例子吧！

for i in range(len(test_list)):
    for j in range(len(test_list) - i - 1):
        if test_list[j] > test_list[j + 1]:
            test_list[j], test_list[j + 1] = test_list[j + 1], test_list[j]
        if j == 2:
            print('內層循環break')
            break
    if i == 3:
        print('外層循環break')
        break

運行結果是：

內層循環break
內層循環break
內層循環break
內層循環break
外層循環break

可以看出內層循環的break不影響外層循環。也就是說break只會跳出當前的循環。

總結

本文簡單介紹了Python中流程式控制制的幾個關鍵字，選擇結構的話就是： if，elif，else三個關鍵字。循環結構的話就是while和for兩個關鍵字。語法比較簡單。

我是碼農飛哥，再次感謝您讀完本文。
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