在编程中,我们经常需要重复执行某些代码块,以处理列表、数组或其他数据集合中的每个元素。Python提供了几种循环语句来实现这一目的,包括for循环、while循环和嵌套循环。
1. for循环
for循环用于遍历一个序列(如列表、元组、字符串)或其他可迭代对象(如字典、集合、文件对象等)的元素。其基本语法如下:
for 变量名 in 可迭代对象:
# 循环体(需要重复执行的代码块)
1.1 遍历列表和元组
for循环最常用来遍历列表和元组中的元素。例如:
# 遍历列表
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for i in my_list:
print(i) # 输出:1 2 3 4 5
# 遍历元组
my_tuple = (1, 'two', 3.0, 'four')
for item in my_tuple:
print(item) # 输出:1 two 3.0 four
1.2 遍历字符串
字符串也可以视为一个字符的序列,因此可以使用for循环遍历字符串中的每个字符。例如:
my_string = "hello"
for char in my_string:
print(char) # 输出:h e l l o
1.3 遍历字典
字典是一个键值对的集合,但直接使用for循环遍历字典时,默认遍历的是字典的键。如果需要遍历字典的值或键值对,可以使用字典的values()或items()方法。例如:
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
# 遍历字典的键
for key in my_dict:
print(key) # 输出:a b c
# 遍历字典的值
for value in my_dict.values():
print(value) # 输出:1 2 3
# 遍历字典的键值对
for key, value in my_dict.items():
print(key, value) # 输出:a 1 b 2 c 3
1.4 使用range()函数生成数字序列
range()函数可以生成一个数字序列,常用于for循环中控制循环次数。例如:
# 生成从0到4(不包含4)的整数序列
for i in range(5):
print(i) # 输出:0 1 2 3 4
# 生成从1到10的整数序列,步长为2
for i in range(1, 11, 2):
print(i) # 输出:1 3 5 7 9
1.5 嵌套循环
一个for循环内部可以包含另一个for循环,形成嵌套循环。嵌套循环常用于处理二维列表(即列表的列表)等复杂数据结构。例如:
# 二维列表
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
# 遍历二维列表
for row in matrix:
for col in row:
print(col, end=' ') # 输出:1 2 3 4 5 6 7 8 9
print() # 换行
2. while循环
while循环会在指定的条件为真时重复执行代码块。其基本语法如下:
while 条件:
# 循环体(需要重复执行的代码块)
2.1 基本用法
以下是一个简单的while循环示例,用于打印从1到10的数字:
i = 1
while i <= 10:
print(i)
i += 1 # 递增计数器
2.2 无限循环与break语句
如果while循环的条件始终为真,那么循环就会无限执行下去,形成无限循环。为了避免这种情况,我们可以使用break语句来提前退出循环。例如:
while True: # 无限循环
user_input = input("请输入一个数字(输入'q'退出):")
if user_input == 'q':
break # 退出循环
else:
print("你输入了:", user_input)
2.3 continue语句
continue语句用于跳过当前循环的剩余部分,直接进入下一次循环。例如,下面的代码只打印出列表中的偶数:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
for i in my_list:
if i % 2 != 0: # 如果不是偶数
continue # 跳过本次循环的剩余部分
print(i) # 输出:2 4 6
2.4 else子句与while循环
与for循环类似,while循环也可以带有一个else子句。当循环正常结束时(即不是因为break语句而退出),else子句中的代码块会被执行一次。
例如:
i= 1
while i <= 5:
print(i)
i += 1
else:
print("循环已结束") # 输出:循环已结束
总结
循环语句是编程中非常重要的概念,它们允许我们重复执行代码块,从而简化代码并提高程序的效率。Python中的for循环和while循环分别适用于不同的场景:for循环更适合遍历序列或其他可迭代对象,而while循环则更适合在条件满足时重复执行代码块。在实际编程中,我们可以根据需要选择使用哪种循环语句。
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