循环（for/while）
循环是编程中处理重复任务的核心工具，Python提供了两种主流循环结构：for循环（遍历可迭代对象）和while循环（根据条件重复执行）。本节将系统讲解两者的语法、使用场景及常见技巧，帮你掌握“重复执行代码”的核心能力。
一、循环的核心作用
循环的本质是重复执行一段代码，直到满足终止条件。例如：
- 计算1到100的和（重复相加）。
- 遍历列表中的每个元素（重复处理数据）。
- 等待用户输入正确内容（重复提示直到输入正确）。
二、for循环：遍历可迭代对象
for循环用于遍历可迭代对象（如列表、字符串、字典、range()生成的序列等），逐个处理其中的元素。
1. 基础语法
for 变量 in 可迭代对象:
# 对当前元素执行的代码（缩进）
2. 遍历不同可迭代对象
- 遍历列表：逐个取出列表中的元素。
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
for fruit in fruits:
print(fruit) # 依次输出：apple、banana、orange
- 遍历字符串：逐个取出字符（字符串是字符的可迭代对象）。
s = "hello"
for char in s:
print(char) # 依次输出：h、e、l、l、o
- 遍历range()生成的数字序列：range(start, end, step)生成从start到end-1（步长step）的整数序列。
# 输出1-5的整数（range(1,6)等价于1,2,3,4,5）
for num in range(1, 6):
print(num) # 输出：1、2、3、4、5
# 输出1-10的偶数（步长2）
for num in range(1, 11, 2):
print(num) # 输出：1、3、5、7、9
- 遍历字典：默认遍历键（keys()），也可遍历值（values()）或键值对（items()）。
student = {"name": "张三", "age": 20, "score": 85}
# 遍历键
for key in student:
print(key) # 输出：name、age、score
# 遍历键值对
for key, value in student.items():
print(f"{key}: {value}") # 输出：name: 张三；age: 20；score: 85
3.for循环的扩展用法
- break：跳出整个循环（终止循环，不再执行后续迭代）。
for num in range(1, 10):
if num == 5:
break # 当num=5时，跳出循环，不再继续
print(num) # 输出：1、2、3、4
- continue：跳过当前迭代（继续执行下一次迭代）。
for num in range(1, 6):
if num == 3:
continue # 跳过num=3的处理
print(num) # 输出：1、2、4、5
- 嵌套for循环：外层循环控制“行”，内层循环控制“列”（如打印乘法表）。
# 打印99乘法表（上三角）
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i+1):
print(f"{j}×{i}={i*j}", end="\t") # 用制表符\t对齐
print() # 换行
三、while循环：根据条件重复执行
while循环会持续执行代码块，直到指定的条件变为False（条件可以是任意返回布尔值的表达式）。
1. 基础语法
while 条件表达式:
# 条件为True时重复执行的代码（缩进）
2. 典型使用场景
- 等待用户输入正确内容：直到用户输入符合要求才退出循环。
password = ""
while password != "123456": # 密码错误时循环继续
password = input("请输入密码（正确密码：123456）：")
print("登录成功！")
- 实现倒计时/计数器：从某个数值开始，每次减1直到0。
count = 5
while count > 0:
print(f"倒计时：{count}秒")
count -= 1 # 等价于count = count - 1
print("时间到！")
3. 避免无限循环的关键
while循环必须确保条件最终会变为False，否则会导致无限循环（程序卡死）。常见错误和解决方法：
错误场景 | 解决方法 |
条件永远为True（如while True未正确修改条件） | 在循环体内添加修改条件的代码（如count -= 1） |
条件依赖的变量未被正确更新 | 检查变量是否在循环内被修改（如i += 1） |
4.while循环的扩展用法
- break和continue：与for循环用法一致，用于控制循环流程。
num = 1
while num <= 10:
if num == 5:
break # 跳出循环，不再继续
if num % 2 == 0:
num += 1
continue # 跳过偶数的处理（直接进入下一次循环）
print(num) # 输出：1、3
num += 1
- else子句（可选）：当循环正常结束（未被break终止）时执行。
num = 1
while num <= 3:
print(num)
num += 1
else:
print("循环正常结束") # 输出：1、2、3、循环正常结束
四、for vs while：如何选择？
场景 | 推荐循环 | 原因 |
遍历已知的可迭代对象（列表、字符串等） | for | 语法简洁，自动处理迭代过程 |
条件驱动的重复执行（如等待输入、倒计时） | while | 更直观地表达“当条件满足时重复” |
需要精确控制迭代次数（如循环10次） | for（range(10)） | 无需手动维护计数器 |
五、实战练习（30分钟）
- 遍历列表：定义列表colors = ["red", "green", "blue"]，用for循环打印每个颜色（格式：“我喜欢红色”）。
- 计算累加和：用for循环计算1到100的和（结果应为5050）。
- 用户输入验证：用while循环让用户输入年龄，直到输入有效年龄（1-120之间）才退出。
- 打印菱形图案：用for循环打印一个5行的菱形（如：
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六、常见问题与解答
问题1：for循环中range(5)和range(0,5)有什么区别？
两者完全等价，range(5)是range(0,5)的简写形式，默认起始值为0，步长为1。
问题2：while循环中如何避免无限循环？
确保循环体内有代码会修改条件中的变量（如count += 1），使条件最终变为False。
问题3：break和continue的区别？
- break：直接终止整个循环，不再执行后续任何迭代。
- continue：跳过当前迭代的剩余代码，直接进入下一次迭代。
今日总结
通过本节学习，你已掌握：
- for循环遍历可迭代对象的核心用法（列表、字符串、range()等）。
- while循环根据条件重复执行的场景与技巧。
- 循环控制语句（break/continue）的使用，以及避免无限循环的方法。