龙空技术网

4. Python的流程控制

茶桁 59

前言:

当前看官们对“隔行换色css”大体比较关心,各位老铁们都想要剖析一些“隔行换色css”的相关内容。那么小编也在网络上收集了一些有关“隔行换色css””的相关知识,希望小伙伴们能喜欢,看官们一起来学习一下吧!

Hi,大家好。我是茶桁。

在前面几节课的基础之上,我们今天开始尝试在Python中控制流程。这中间,让我们来做一些实际的练习。

<!-- more -->

Python语句的分类

让我们先了解一下Python语句的分类。

在Python中,可分为单行代码代码块/组, 顾名思义,单行代码就是一行的Python代码,而代码块是以冒号作为开始,用缩进划分相同作用域,这样的结构称之为代码块,是一个整体。

 # 单行代码 a = 123  # 代码块 if a == 123:     print('True') else:     print('False')

以上代码中输出结果为:

 True

在输入代码块的时候,我们要注意使用缩进。在其他语言中代码块可能是{},但是在Python中严格遵守的缩进规则就是代码块。缩进可以是一个Tab距离或者四个空格,可是注意绝对不能混合使用,必须自使用一种方式缩进。

流程控制的分类

什么是流程?流程就是计算机执行代码时候的顺序。

流程可以被分为以下几类:

顺序结构分支结构/选择结构循环结构顺序结构

顺序结构是系统的默认程序结构,自上而下进行执行。

分支结构

分支结构可以让代码走向不同的方向,不同的分支区间。

分支结构中又包含了单向分支,双分支和多分支以及巢状分支。

单向分支

单向分支就是在条件满足之后,执行后续任务。条件不满足的情况下,则不执行。

比如:

 if 条件表达式:   一条python代码    a = True if a:     print("True")

执行结果:

 True

一个经典案例:

程序员下班前女朋友打电话:下班路上买十个包子回来,如果看到卖西瓜的买一个

 baozi = 10 mxg = False if mxg:   baozi = 1    print("买 %s 个包子" %(baozi))

输出结果:

 买 10 个包子

正常情况下,我们是直接买了10个包子回家,那如果我们看到了卖西瓜的呢?那么这段代码中等于是我们重新赋值了mxg, 就变成:

 baozi = 10 mxg = False  # 走在路上看到了卖西瓜的,重新赋值 mxg = True  if mxg:   baozi = 1    print("买 %s 个包子" %(baozi))

输出结果:

 买 1 个包子
双分支

双分支就是在单向分支的基础之上,又多了一个“否则”的选项,当条件不满足的时候执行其他操作。

 if 条件表达式:   一条python代码 else:   另外一条python代码    person = 'girl' if person == 'girl':     # 真区间     print("上前搭讪:美女,能加个微信吗?") else:     # 假区间     print("直接走开。")

执行结果:

 上前搭讪:美女,能加个微信吗?

以上就是一个双向的流程控制,这里面的含义为:表达式成立则执行真区间,如果不成立则执行假区间。

多分支

多分支就是在双分支的基础之上再增加其他可能出现的判断条件,用于执行更多的其他操作。

 if 条件表达式:     一条python代码     ... elif 条件表达式:     一条python代码     ... elif 条件表达式:     一条python代码     ... ... else:     一条python代码             ... 

这段代码中的elif就是可能出现的不同条件,示例如下:

 score = 59 if score >= 90 and score <= 100:     print("奖励一个手机") elif score >= 80 and score < 90:     print("今晚吃一顿好的奖励一下") elif score >= 70 and score < 80:     print("鼓励:下次努力加油。") elif score >= 60 and score < 70:     print("盯紧复习,争取下次进步。") else:     print("奖励一顿‘竹笋炒肉’")

执行结果:

 奖励一顿‘竹笋炒肉’

可以看到以上代码中,是从上到下依次进行判断条件,当所有条件都没有满足的时候,最后走到了else区间。

这就是多分支,需要判断多个表达式的结果,会自行其中符合条件的一个。

巢状分支

巢状分支,也就是嵌套分支。也就是if条件语句的嵌套:

 if 条件表达式:     代码语句     if 条件表达式:         代码语句     else:         代码语句 else:     代码语句

示例:

 age = 25 height = 177 sex = 'male'  if sex == 'male':     # 可以往后判断     if age >= 22 and age <= 35:         # 年龄比较合适         if height >= 175:             print("处一下试试...")     else:         print("拉到...") else:     print('当闺蜜吧。')

输出结果:

 处一下试试...

在嵌套分支中我们需要注意,3 ~ 5层嵌套就是极限了,不要再往后嵌套。如果这个层数无法解决你的问题,那么可以重新梳理一下逻辑。基本大部分时候都是逻辑上有问题了。

分支 练习:十二生肖

当用户输入一个四位数的年份,计算当前这个年份对应的生肖:

申猴 酉鸡 戌狗 亥猪 子鼠 丑牛 寅虎 卯兔 辰龙 已蛇 午马 未羊

我们先来做一个用户输入的操作

 # 获取用户输入的年份 year = input("请输入四位数的年份: ") print(year, type(year))

添加一个type()函数是为了验证用户输入之后的数据类型,当我们输入2023之后,可以看到输出结果为:

 2023 <class 'str'>

证明虽然我们输入的是数字,但是被转成了字符串,那这个时候,我们就需要处理一下了:

 # 获取用户输入的年份 year = int(input("请输入四位数的年份: ")) print(year, type(year))

输出结果:

 2023 <class 'int'>

这下就对了。

原本我们是需要讲位数,以及范围都控制在合理的数据内的。因为时间关系,在这整个示例中,我就不再去做更多的验证判断了。

 # 获取用户输入的年份 year = int(input("请输入四位数的年份: "))  #print(year%12) num = year % 12  """ 申猴 酉鸡 戌狗 亥猪 子鼠 丑牛 寅虎 卯兔 辰龙 巳蛇 午马 未羊 """  if num == 0:     print(f'{year}年是 ==> 申猴') elif num == 1:     print(f'{year}年是 ==> 酉鸡') elif num == 2:     print(f'{year}年是 ==> 戌狗') elif num == 3:     print(f'{year}年是 ==> 亥猪') elif num == 4:     print(f'{year}年是 ==> 子鼠') elif num == 5:     print(f'{year}年是 ==> 丑牛') elif num == 6:     print(f'{year}年是 ==> 寅虎') elif num == 7:     print(f'{year}年是 ==> 卯兔') elif num == 8:     print(f'{year}年是 ==> 辰龙') elif num == 9:     print(f'{year}年是 ==> 巳蛇') elif num == 10:     print(f'{year}年是 ==> 午马') elif num == 11:     print(f'{year}年是 ==> 未羊') else:     print("您为输入正常的年份")

当我输入2023的时候,程序输出结果:

 2023年是 ==> 卯兔

程序是正常运行了(排除我没做特殊处理可能会出现的BUG),但是我们看这段代码,已经不能用丑陋来形容了。

让我们再改动一下,还记得咱们第二节课程中所学的list吗?这段代码中我们去判断的num是不是和list的下标是一模一样?OK,让我们利用下标来重新写一下这段代码:

 # 获取用户输入的年份 year = int(input('请输入四位数的年份:'))  # 定义十二生肖 列表 items = ['申猴', '酉鸡', '戌狗', '亥猪', '子鼠', '丑牛', '寅虎', '卯兔', '辰龙', '巳蛇', '午马', '未羊'] print(f'{year}年是%s年' %(items[year % 12]))

这段代码输出结果为:

 2023年是卯兔年

是不是比起第一段代码来优雅多了?

循环结构

在完成了分支结构之后,我们来看一下循环结构。循环结构非常重要,必须熟练掌握。

为什么我们需要循环呢?先来看一段代码:

 print(1) print(2) print(3) print(4) print(5) ....

这段代码中,我们重复做了很多次打印的工作。这种事情,其实完全没必要重复去做,交给循环就可以了。

目前在Python中常用的循环有两个,while循环和for...in循环。

while 循环

 while 条件表达式:     代码内容     代码内容     代码内容     ...

在while循环中,我们通常都会写带有条件变化的循环

 num = 1 while num <=10:     print(f'num为{num}')     num += 1

输出结果:

 num为1 num为2 num为3 num为4 num为5 num为6 num为7 num为8 num为9 num为10

在这样一段代码中,在进入循环的时候,判断了一下当前条件是否成立。我们先设定了num的值为1,满足进入循环的条件,所以就进入了循环体,然后输出了num的值。

之后,每循环一次我们都对num做一次+1的处理. 也就是更改了变量。当变量更改后,会重新走到循环体的开始去判断条件。在循环11次之后,num就变成了11,不符合进入循环的条件了,循环自然被终止。也可以说,更该变量也是在朝着循环结束的方向在前进。

那么如果我们没有设定这个num的条件变化呢,自然就是无限的循环下去,最终导致内存溢出。

for循环

通常来说,for循环是用来遍历一个容器类型的数据。

 for 自定义变量 in 容器数据:       代码内容,可以使用自定义变量       代码内容,可以使用自定义变量       代码内容,可以使用自定义变量

使用for...in循环遍历容器类型数据,那么中间的自定义变量就是当前容器类型中的每一个元素。

示例:

 n = '123456789' for i in n:     print(i)

输出结果:

 1 2 3 4 5 6 7 8 9

在整个for...in循环体内,我们经常使用range()函数来迭代输出一个范围,比如:

 for i in range(0, 10):     print(i)

输出结果为:

 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

可以看到我们输出了从0开始,一直到9结束, 一共输出了10个数字。

从结果中,我们大致可以猜到range()函数中(a, b)的含义为:从a开始循环输出,输出到b(不包含b)为止, 比如,我们将刚才的数字改为range(1,8),那么我们最后输出的内容就会是:

 1 2 3 4 5 6 7
其他流程控制语句

在循环体中,我们还经常应用一些其他的控制语句,用于程序的正常执行和中止。这其中包括

continue语句, 用于跳过当前这一次循环break语句,用于结束或者跳出pass语句, 用于占位

 num = 1 while num <= 10:     num += 1     # 判断当前的num是否为偶数     if num % 2 == 0:         continue # 跳过本次循环,执行下一次循环     print(num)     

输出结果:

 3 5 7 9 11

可以从结果中看到,每次num为偶数的时候,打印并未执行,被跳过了。

让我们来更改一下这一段代码:

 num = 1 while num <= 10:     num += 1     # 判断当前的num是否为偶数     if num % 2 == 0:         continue # 跳过本次循环,执行下一次循环     if num == 7:         break # 跳出并结束循环,不再继续执行。     print(num)

输出结果为:

 3 5

结果中我们可以看到,代码只输出到了5。我们来剖析一下整个代码,当代码为5的时候,print()函数还是正常执行了一次,然后再进来的时候,num在最前方+1变为了6,执行了continue,跳出了本次循环。再进入循环之后,num +1 变成了7,这个时候进入了第二个if判断,直接执行了break语句,跳出并结束了整个循环。这样,print()函数这无法再继续执行下去了。

特殊语句exit()quit()

这两个特殊语句,均是用于结束程序的执行,exit()quit()之后的代码不会执行。在单纯的循环结构中的作用与break很像,但是完全不能混为一谈。这两个语句是用于结束并退出当前python解释器的,而break仅用于结束当前的循环体。

练习打印矩形

让我们循环出十行十列 ★ ☆ ,隔一行换色,再做一个隔一列换色。

在最开始,我们先思考一下,十行十列,那就是完成100次打印。我们先把这部分实现一下:

输出结果因为占篇幅,我就不写了,大家自行执行就可以了。

 num = 0 while num < 100:     print('☆', end = " ")     num += 1

在这之后,我们需要考虑一下,既然是十行十列,那说明我们每隔10个就需要一次换行:

 num = 0 while num < 100:     print('☆', end = " ")     # 判断是否需要换行     if num % 10 == 9:         print('\n')     num += 1

现在打印出了十行, 每一行十个。第一步我们已经实现了,那么现在,让我们来尝试一下隔一行打印一个不同的。思考一下,其实就是奇偶数的问题,想明白之后,接下来就好办了:

 # 隔列换色 num = 0 while num < 100:     # 判断当前是基数还是偶数     if num % 2 == 0:         print('☆', end = " ")     else:         print('★', end = " ")     # 判断是否需要换行     if num % 10 == 9:         print('\n')     num += 1

隔列换色实现之后,我们再来考虑一下隔行换色,让我们从隔列换色上找一点灵感。既然隔列换色是奇偶数的问题,那么隔行换色,是不是就是每一行的奇偶数问题?

那么我们如何对行数做判断呢?其实很简单,我们只要对当前数字做取整数操作:num // 10,然后获取到的整数再来取余就行了。

那么我们就可以这样来实现:

 # 隔行换色 num = 0 while num < 100:     # 以当前行数为基数,对2取余,判断奇偶     if num // 10 % 2 == 0:         print('☆ ', end = " ")     else:         print('★', end = " ")     # 判断是否需要换行     if num % 10 == 9:         print('\n')     num += 1

大家可以执行去操作一下试试,建议使用Jupyter Notebook,这种实验性的代码块,很方便得到结果。

打印乘法口诀表

这也是Python教学中经常被拿来进行教学的一个经典案例,和上一个练习一样,我们一边分析,便来完善代码。

整个代码中,我们用到了刚才学到的for...in循环以及range()函数。

首先我们利用range()函数,输出1到9,每输出一个换一次行:

 # 乘法口诀表 for x in range(1, 10):     # 换行     print()

然后我们在每一行内再做一次循环,输出每一行的序列, 当然还是从1开始。

 # 乘法口诀表 for x in range(1, 10):     # 第二层循环,内循环     # 内循环负责当前行的函数,第一行 1列 2行 2列....9行 9列     for y in range(1, 10):         print(f'{x}x{y}={x*y}', end=" ")     # 换行     print()

这里需要注意,就乘法表而言,我们最大列不能大于这一行的被乘数, 那么我们range()需要调整一下:

 # 乘法口诀表 for x in range(1, 10):     # 第二层循环,内循环     # 内循环负责当前行的函数,第一行 1列 2行 2列....9行 9列     for y in range(1, x+1):         print(f'{x}x{y}={x*y}', end=" ")     # 换行     print()
斐波那契数列

再来让我们多做一个练习,斐波那契数列。

在做这个练习之前,首先我们需要了解什么是斐波那契数列。我这里应用一下维基百科的解释:

斐波那契数所形成的数列称为斐波那契数列。这个数列是由意大利数学家斐波那契在他的《算盘书》中提出。在数学上,斐波那契数是以递归的方法来定义:

F_0=0

F_1=1

F_n=F_{n-1}+F_{n-2}(n>=2)

用文字来说,就是斐波那契数列由0和1开始,之后的斐波那契数就是由之前的两数相加而得出。首几个斐波那契数是:1、 1、 2、 3、 5、 8、 13、 21、 34、 55、 89、 144、 233、 377、 610、 987……

了解之后,让我们来分析一下:

 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13...

第0项如果是0,那么第一项是1, 第二项也是1, 之后的第三项开始,每一项都是前面两个数的和。

因为这个数列是一个无限递归下去的数列,我们不能无限的计算下去,所以需要先知道自己计算多少项:

 # 获取用户输入的数据 num = int(input('你需要计算多少项?'))

之前我们分析得到,第三项开始,每一项是前面两个数的和,那么,我们需要定义两个变量用来承载相加的两个数,再多定义一个初始值,用于判断是否执行循环:

 num = int(input('你需要计算多少项?')) n1 = 0 n2 = 1 count = 2

然后,让我们开始进入正题,需要先判断用户输入的数字是否正整数,我们先不搞那么复杂,只需要简单判断一下是否大于等于0,然后再判断用户输入是否为1, 因为如果是只输出1项,那么就不需要计算了,直接输出n1就好了:

 num = int(input('你需要计算多少项?')) n1 = 0 n2 = 1 count = 2 # 从之后的数字开始计算 if num <= 0:     print('请输入一个正整数。') elif num == 1:     print(f'斐波那契数列: {n1}') else:     pass # 占位

然后,让我们正式进入循环计算, 现在n1为第一项,n2就是第二项,直接输出就可以了

 num = int(input('你需要计算多少项?')) n1 = 0 n2 = 1 count = 2 # 从之后的数字开始计算 if num <= 0:     print('请输入一个正整数。') elif num == 1:     print(f'斐波那契数列: {n1}') else:     print(f'斐波那契数列: {n1}, {n2}', end = ", ")

之后,我们去判断count是否小于用户输入的数字,如果小于,就进入循环。然后再循环内定义一个变量n3, 用来承载相加之后得到的结果,作为当前项输出。再讲n1, n2重新赋值。不要忘了给count加值。

 num = int(input('你需要计算多少项?')) n1 = 0 n2 = 1 count = 2 # 从之后的数字开始计算 if num <= 0:     print('请输入一个正整数。') elif num == 1:     print(f'斐波那契数列: {n1}') else:     print(f'斐波那契数列: {n1}, {n2}', end = ", ")     while count < num:         n3 = n1 + n2         print(n3, end = ", ")         # 更新数据         n1, n2 = n2, n3         count += 1

当我们输入9的时候,输出结果:

 斐波那契数列: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 
百钱买百鸡

让我们先来说明一下这个题目:

 一共有100块钱,需要买100只鸡 公鸡 3元钱一只,母鸡1元钱一只,小鸡5毛钱一只。 要求计算,100块钱买100只鸡,一共有多少种方案

在这个题目里,我们可以计算如果只买一种,这公鸡可以有33只,母鸡有100只,小鸡这可以买200只。

这里面我们可以思考一下,这里我们一共需要3个变量和2个常量,变量为公鸡,母鸡以及小鸡;2个常量为100块钱和总共100只鸡。

先让我们从循环体来开始写:

 num = 0 for gj in range(1, 34):     for mj in range(1, 101):         for xj in range(1, 201):             # 判断是否为100只,是否话费100元             if gj + mj + xj == 100 and gj*3 + mj + xj*0.5 == 100:                 print(f'公鸡{gj}只,母鸡{mj}只,小鸡{xj}只, 共花费{gj*3 + mj + xj*0.5}元')                 num += 1  print(num)

这里,我们是计算了三只都买的情况,那么其实还有一种额外的情况,就是我们一开始说的,100块钱都买母鸡的情况,也正好是100块钱100只鸡。所以,我们的num要从1开始计数

 num = 1 for gj in range(1, 34):     for mj in range(1, 101):         for xj in range(1, 201):             # 判断是否为100只,是否话费100元             if gj + mj + xj == 100 and gj*3 + mj + xj*0.5 == 100:                 print(f'公鸡{gj}只,母鸡{mj}只,小鸡{xj}只, 共花费{gj*3 + mj + xj*0.5}元')                 num += 1  print(num)

输出结果(只看num):

 20

也就是说,我们目前一共有20种组合方案。具体有哪些方案,有兴趣的小伙伴可以执行我所写的代码,会打印出来。

虽然解决问题了,可是这并不是最好的写法。

看看这团垃圾的效率:第一层需要计算34次, 第一层每次计算,第二层都要计算100次,第二层每跑一遍,第三层需要计算200次.... 这简直就是一堆米田共。当我们加上一个计数变量稍微统计一下到底计算了多少次

 count = 0 ...         for xj in range(1, 201):             count += 1             # 判断是否为100只,是否话费100元 ... print(count)

可以得到最后结果为:

 660000

是不是很恐怖?让我们改动一下代码,优化性能:

让我们来思考一下,100只鸡这个总数是不是固定不变的?那么公鸡,母鸡的计算得到之后,是不是小鸡的数量就得到了。还有必要在进入一次循环吗?肯定没必要了对不对?所以我们这样改动:

 count = 0 num = 1 for gj in range(1, 34):     for mj in range(1, 101):         xj = 100 - gj - mj         count += 1         # 判断是否为100只,是否话费100元         if gj + mj + xj == 100 and gj*3 + mj + xj*0.5 == 100:             print(f'公鸡{gj}只,母鸡{mj}只,小鸡{xj}只, 共花费{gj*3 + mj + xj*0.5}元')             num += 1  print(f'一共有{num}种组合方式。') print(f'当前一共计算了{count}次')

最后得到的计算结果:

 一共有20种组合方式。 当前一共计算了3300次

从660000次一下下降到了3300次,这个性能的提示是很大的了。

所以,很多问题我们不要只追求解决,要善于多思考。

那么至此,我们这节课也就结束了。让我们最后放几个思考题:

思考题对于我们打印矩阵,完成了隔行上色和隔列上色的问题,我们思考一下该如何解决三角形和菱形对于乘法表,思考下我们如何完成反向打印。

解决了思考题的小伙伴,可以在评论区留言。期待看到大家的想法。我是茶桁,咱们下次见,下一节课,我们进入「模块化编程」,开始学习函数。

标签: #隔行换色css