1.10 基础 | Python 循环语句详解¶
循环语句简介¶
循环语句 (Loop statement)
又称重复结构，用于反复执行某一操作，面对大数量级的重复运算，即使借助计算机，也会比较耗时。
循环语句一般都与 条件控制语句
搭配使用，根据循环判断条件的返回值，决定是否执行循环体，条件控制语句的相关内容请阅读文章。
循环有两种模式，一种是条件满足时执行循环体，称为 当型循环
；一种是在条件不满足时执行循环体，称为 直到型循环 。
Python 中的循环语句包括 while 循环 与 for 循环
，前者凭借循环判断条件指定循环范围，后者采用遍历的形式指定循环范围。
为了更加灵活的控制循环语句，Python 中还提供了 break 、continue
以及 pass 等语句，下面我们通过案例逐一演示。
while 循环语句¶
while 循环语句，与条件控制语句搭配使用，当满足一定条件时，重复执行对应的循环体代码逻辑，否则跳出循环。
1、语法格式：
# 注意句末的冒号
while 循环判断条件:
# 注意循环体缩进
循环体
2、执行流程图：
3、案例（重复打印 5 次）：
>>> init_num = 0
while init_num < 5:
print("Hi，我是可乐")
init_num += 1
Hi，我是可乐
Hi，我是可乐
Hi，我是可乐
Hi，我是可乐
Hi，我是可乐
while - else 循环语句¶
与 while 循环语句类似，区别在于，while - else 循环语句在条件不满足退出循环时，会先执行 else 后面带缩进的代码逻辑。
1、语法格式：
while 循环判断条件：
循环体
else:
代码逻辑
2、执行流程图：
3、案例：
>>> init_num = 0
while init_num < 5:
print("{} 小于 5".format(init_num))
init_num += 1
else:
# 推出循环时执行的代码逻辑
print("可乐python说")
0 小于 5
1 小于 5
2 小于 5
3 小于 5
4 小于 5
可乐python说
for 循环语句¶
Python 中的 for 循环是迭代循环，可以遍历任何的序列对象或可迭代对象，如 str、list、tuple 、 dict 等。
遍历时，for 循环语句将遍历对象中的所有成员，遍历顺序与成员在对象中的顺序一致，它会对每个成员执行一次循环体，循环的次数在程序开始运行时就已经指定。
for 循环语句由 for 与 in 搭配组成，它依次迭代出对象中的每个元素，并将元素的值传递给临时变量，然后执行一次循环体。
1、语法格式：
# 注意句末的冒号
for 变量 in 可迭代对象(序列):
# 注意循环体缩进
循环体
2、执行流程图：
3、案例：
>>> for i in "Python":
print(i)
P
y
t
h
o
n
for - else 循环语句¶
与 for 循环语句一样，增加 else 语句，在完成指定遍历次数后，会优先执行 else 后带缩进的代码逻辑。
1、语法格式：
for 变量 in 可迭代对象(序列):
循环体
else:
代码逻辑
2、执行流程图：
3、案例：
>>> for i in ["kele", "xuebi"]:
print(i)
else:
print("循环结束")
kele
xuebi
循环结束
for 循环中的 range 函数¶
我们在遍历数字序列时，会经常使用到 Python 中内置的
range 函数，它获取的数字序列遵循 左开右闭 原则，下面请看案例。
1、语法格式
for i in range(satrt, stop, step):
业务逻辑
# satrt ：开始位置
# stop ：结束位置
# step ：步长
2、不指定开始位置与步长，默认从 0 开始，步长默认为 1
>>> for i in range(5):
print(i)
0
1
2
3
4
3、指定开始位置与结束位置，并指定从 1 开始取值
>>> for i in range(1, 5):
print(i)
1
2
3
4
4、指定开始、结束位置，以及步长，取 10 以内的偶数
>>> for i in range(0, 10, 2):
print(i)
0
2
4
6
8
循环语句嵌套使用¶
工作中，我们有时也会将循环语句嵌套使用，下面我们演示 while 循环与 for 循环语句的嵌套使用。
while 循环语句嵌套¶
1、语法格式
while 判断条件一:
循环体一
while 判断条件二:
循环体二
2、案例 - 打印九九乘法表
>>> i = 1
while i <= 9:
j = 1
while j <= i:
print("%d*%d=%d\t" % (j, i, j*i), end=" ")
j += 1
print("")
i += 1
效果如下：
for 循环语句嵌套¶
1、语法格式
for 变量 in 可迭代对象(序列):
循环体一
for 变量 in 可迭代对象(序列):
循环体二
2、案例 - 打印三角形
>>> for i in range(1, 8, 2):
# 不需要显示星号的位置使用空格填充
print(int((7 - i) / 2) * " ", end="")
for j in range(i):
# 分别在每一行打印对应数量的星号
print("*", end="")
print()
*
***
*****
*******
循环语句中的 break 语句¶
break 语句 会终止包含它的循环语句，如果 break
语句在嵌套循环中使用，则它将终止最里面的循环语句。
1、执行流程图
2、案例
>>> for i in range(5):
if i == 2:
break
print(i)
print("结束遍历")
# 当遍历元素等于 2 时直接退出整个循环
0
1
结束遍历
循环语句中的 continue 语句¶
continue 语句
仅用于跳过本次循环，循环并不会终止，会继续执行下一次循环。
1、执行流程图
2、案例
>>> for i in range(5):
if i == 2:
continue
print(i)
print("结束遍历")
# 当遍历元素等于 2 时仅退出本次循环
0
1
3
4
结束循环
循环语句中的 pass 语句¶
pass 语句 是 Python
中的空语句，程序执行到此语句直接跳过，不会做任何的操作，仅作占位语句，但它在保持程序结构的完整性方面，有一定价值。
1、语法格式
pass 之前的业务逻辑
pass
pass 之后的业务逻辑
2、案例
>>> for i in range(10):
if i % 2 == 0:
# 不做任何操作
pass
else:
print("{} 不能被 2 整除".format(i))
1 不能被 2 整除
3 不能被 2 整除
5 不能被 2 整除
7 不能被 2 整除
9 不能被 2 整除
扩展 - 无限循环¶
无限循环，也称死循环，是永远都不会结束的循环，我们需要通过设置条件表达式的值永远为
True 来实现无限循环。
1、语法格式
while 永远为 True 的判断条件：
循环体
2、案例
>>> author = "kele"
# 条件永远为 True
while author == "kele":
print("欢迎关注 可乐python说")
欢迎关注 可乐python说
欢迎关注 可乐python说
欢迎关注 可乐python说
欢迎关注 可乐python说
欢迎关注 可乐python说
欢迎关注 可乐python说
欢迎关注 可乐python说
欢迎关注 可乐python说
...
# 循环永远都不会结束
# 可使用 Ctrl + C 结束程序
扩展 - 列表推导式¶
列表推导式（List Comprehension），是 Python 中的一个很棒的
语法糖，也称为列表解析式，它提供了一种简明扼要的方法来创建一个新列表。
前面我们提到的 for 循环嵌套使用，业务代码显得有点冗余，也相对耗性能，下面我们将使用列表推导式来代替它。
1、语法格式
out_list = [表达式 for 变量 in 列表 条件判断语句等]
2、案例 - 生成由 0 ~ 10 所有整数的平方组成的新列表
>>> out_list = [i**2 for i in range(10)]
>>> out_list
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
3、案例 - 生成由 0 ~ 10 所有偶数的平方组成的新列表
>>> out_list = [i**2 for i in range(10) if i % 2 ==0]
>>> out_list
[0, 4, 16, 36, 64]
4、与传统嵌套使用消耗时间对比
# 传统 for 循环嵌套
# 完成 0-1000 每个数两两相乘
>>> # 导入 time 模块用于计时
import time
start_time = time.time()
out_list = []
for i in range(1000):
for j in range(1000):
out_list.append(i*j)
print(len(out_list))
end_time = time.time()
print(end_time-start_time)
# 新列表共一百万个元素
# 耗时约 0.179 秒
1000000
0.17854714393615723
# 传统列表推导式
# 完成 0-1000 每个数两两相乘
>>> import time
start_time = time.time()
out_list = [i*j for i in range(1000) for j in range(1000)]
print(len(out_list))
end_time = time.time()
print(end_time-start_time)
# 新列表共一百万个元素
# 耗时约 0.088 秒，效率提升不少
1000000
0.08780097961425781
扩展 - 计算 1 至 100 整数累加和¶
相信大家对这个案例已经非常熟悉，今天我们使用 Python 中的 for 循环完成这个计算。
>>> num_sum = 0
# 遍历得到 0 至 100 的所有整数
for i in range(101):
# 循环累加求和
num_sum += i
>>> num_sum
5050
总结¶
工作中在处理业务逻辑时，经常会使用到循环语句，其中 for 循环的使用频率高于 while 循环。
使用 while 循环时，一定要注意循环退出的条件，初学者很容易将循环写成无限循环 。
设计循环逻辑时，可灵活结合 break、continue、以及pass 语句，其中 break会直接退出整个循环，而continue仅会退出本次循环，直接进入下次循环，使用时注意区分。
列表推导式的效率远高于 for 循环语句嵌套，它在使用时也十分方便，大家可深入研究，一行代码可带来意想不到的惊喜。
推导式不仅仅适用于列表，还可用于字典、集合等一系列可迭代的数据结构。
文中难免会出现一些描述不当之处（尽管我已反复检查多次），欢迎在留言区指正，也可分享循环语句相关的技巧、以及有趣的小案例。
原创文章已全部更新至 Github ：https://github.com/kelepython/kelepython
本文永久博客地址：https://kelepython.readthedocs.io/zh/latest/c01/c01_10.html
