5.循环
2020-03-07 本文已影响0人
小哲1998
一、实验目的
- 循环语句
- 循环控制
- print() 函数的 end 参数
- 列表
- 索引
- 切片
- 元组
二、知识要点
1.循环语句
流程图
| 循环类型 | 描述 |
|---|---|
| while 循环 | 在给定的判断条件为 true 时执行循环体，否则退出循环体。 |
| for 循环 | 重复执行语句 |
| 嵌套循环 | 你可以在while循环体中嵌套for循环 |
- while循环
while 语句用于循环执行程序，即在某条件下，循环执行某段程序，以处理需要重复处理的相同任务。其基本形式为：
while 判断条件(condition)：
执行语句(statements)……
在Python中也可以使用
while…else进行循环，当循环条件为false时执行else语句块，而当程序进行无线循环时可输入Ctrl+C终止。
- for循环
for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。语法格式为：
for iterating_var in sequence:
statements(s)
通常有如下三种形式：
- 输出字符串中的每一个字符
- 通过序列索引迭代
- 循环使用 else 语句
2.循环控制语句
| 控制语句 | 描述 |
|---|---|
| break 语句 | 在语句块执行过程中终止循环，并且跳出整个循环 |
| continue 语句 | 在语句块执行过程中终止当前循环，跳出该次循环，执行下一次循环。 |
| pass 语句 | pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。 |
break是结束整个循环而continue是结束本次循环继续下次循环。
3.列表
列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。列表的数据项不需要具有相同的类型。创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示：
list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5 ]
list3 = ["a", "b", "c", "d"]
3.1常用列表操作:
- 访问列表中的值
list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ]
print ("list1[0]: ", list1[0])
print ("list2[1:5]: ", list2[1:5])
>>list1[0]: physics
list2[1:5]: [2, 3, 4, 5]
- 更新列表(
append())：
list = [] ## 空列表
list.append('Google') ## 使用 append() 添加元素
list.append('Runoob')
print (list)
>>['Google', 'Runoob']
- 替换列表元素
letters = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
letters[2:5] = ['C', 'D', 'E']
print(letters)
>>['a', 'b', 'C', 'D', 'E', 'f', 'g']
letters[2:3]=[]
print(letters)
>>['a', 'b', 'D', 'E', 'f', 'g']
- 删除列表元素(
del)
list1 = ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
print list1
del list1[2]
print ("After deleting value at index 2 : ")
print(list1）
>> ['physics', 'chemistry', 1997, 2000]
After deleting value at index 2 :
['physics', 'chemistry', 2000]
- Python列表截取
L=['Google', 'Runoob', 'Taobao']
print(L[2],L[-2])
>>Taobao Runoob
3.2 列表所涉及的方法
| 序号 | 方法 |
|---|---|
| 1 | list.append(obj) 在列表末尾添加新的对象 |
| 2 | list.count(obj) 统计某个元素在列表中出现的次数 |
| 3 | list.extend(seq) 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表） |
| 4 | list.index(obj) 从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置 |
| 5 | list.insert(index, obj) 将对象插入列表 |
| 6 | [list.pop(index=-1]) 移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值 |
| 7 | list.remove(obj) 移除列表中某个值的第一个匹配项 |
| 8 | list.reverse() 反向列表中元素 |
| 9 | list.sort(cmp=None, key=None, reverse=False) 对原列表进行排序 |
3.3 列表脚本操作符
| Python 表达式 | 结果 | 描述 |
|---|---|---|
| len([1, 2, 3]) | 3 | 长度 |
| [1, 2, 3] + [4, 5, 6] | [1, 2, 3, 4, 5, 6] | 组合 |
| ['Hi!'] * 4 | ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] | 重复 |
| 3 in [1, 2, 3] | True | 元素是否存在于列表中 |
| for x in [1, 2, 3]: print x, | 1 2 3 | 迭代 |
3.4 列表有关函数
| 序号 | 函数 |
|---|---|
| 1 | cmp(list1, list2) 比较两个列表的元素 |
| 2 | len(list) 列表元素个数 |
| 3 | max(list) 返回列表元素最大值 |
| 4 | min(list) 返回列表元素最小值 |
| 5 | list(seq) 将元组转换为列表 |
4.切片
切片
有关切片问题先看一段代码：
num = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
print(num[1:8:1]) #越界输出
print(num[1:6:2]) #步长变化输出
print(num[-1:-6:-1]) #逆序输出
print(num[-6:-1]) #正序输出
print(num[1:-1]) #混合输出
print(num[1:]) #索引为1之后的所有元素
print(num[:-1]) #索引为-1之前的所有元素
结果为：
[2, 3, 4, 5, 6, 7]
[2, 4, 6]
[7, 6, 5, 4, 3]
[2, 3, 4, 5, 6]
[2, 3, 4, 5, 6]
[2, 3, 4, 5, 6, 7]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
如上面的代码与图片，终点是分清n维列表中的第一个元素索引为0，最后一个元素索引为n-1或-1，而对于起点和终点需要记住包括起点而不包括终点。
三、实验内容
1.for循环的常用形式
- 代码：
# 从字符串中提取
for i in 'python':
print("The letter is:", i)
colors = ['red', 'blue', 'green']
for color in colors:
print("The color is:", color)
# 通过序列索引迭代
cups = ['MoreLarge', 'Large', 'Small']
for count in range(len(cups)):
print("The ", count + 1, " cup is:", cups[count])
# 循环用 else 语句
for num in range(10, 20): # 迭代 10 到 20 之间的数字
for i in range(2, num): # 根据因子迭代
if num % i == 0: # 确定第一个因子
j = num / i # 计算第二个因子
print('%d 等于 %d * %d' % (num, i, j))
break # 跳出当前循环
else: # 循环的 else 部分
print(num, '是一个质数')
- 结果：
# 从字符串中提取
The letter is: p
The letter is: y
The letter is: t
The letter is: h
The letter is: o
The letter is: n
The color is: red
The color is: blue
The color is: green
# 通过序列索引迭代
The 1 cup is: MoreLarge
The 2 cup is: Large
The 3 cup is: Small
# 循环使用 else 语句
10 等于 2 * 5
11 是一个质数
12 等于 2 * 6
13 是一个质数
14 等于 2 * 7
15 等于 3 * 5
16 等于 2 * 8
17 是一个质数
18 等于 2 * 9
19 是一个质数
2.break与continue的使用
- 代码：
for i in range(1, 10):
if i % 2 == 0:
print("此时的i为偶数,输出i的值至控制台", end=" ")
print("i=", i)
elif i == 5:
print("此时i为5结束整个循环")
break
else:
print("此时i为奇数且不等于5，直接进行下一次循环")
continue
print("i=", i)
print("循环已结束，此时i=", i)
- 结果：
此时i为奇数且不等于5，直接进行下一次循环
此时的i为偶数,输出i的值至控制台 i= 2
此时i为奇数且不等于5，直接进行下一次循环
此时的i为偶数,输出i的值至控制台 i= 4
此时i为5结束整个循环
循环已结束，此时i= 5
不难看出，
continue后的print("i=", i)并没有执行，而当执行break时程序直接结束了本层循环
3.双层循环中的break
- 代码：
n = 0
for i in range(1, 3):
n += 1
for j in range(1, 3):
break
print("第一次循环语句共执行了：", n, "次")
- 结果：
第一次循环语句共执行了： 1 次
第一次循环语句共执行了： 2 次
break只会结束掉本层循环
四、实验结果
1.去除字符串首尾的空格
代码：
str_1 = str(input("Please input a string:"))
while str_1[:1] == ' ':
str_1 = str_1[1:]
while str_1[-1:] == ' ':
str_1 = str_1[:-1]
print(str_1)
结果：
Please input a string: hello world
hello world
2.分别使用while、for计算如下问题：
计算幂级数：
用户进行输入x,当满足：
时，停止累加且输出多项式之和以及n的值。
#for
x = float(input("Please input an integer:"))
result = 1.0
n = log = 1
for n in range(1, 100):
log *= x / n
result += log
if log < 0.0001:
break
print("No of Times= {} and Sum= {}".format(n+1, result))
#while
X = float(input("Enter the value of x: "))
N = term = num = 1
Result = 1.0
while N <= 100:
term *= X / N
Result += term
N += 1
if term < 0.0001:
break
print("No of Times= {} and Sum= {}".format(N, Result))
- 结果：
Please input an integer:0.5
No of Times= 7 and Sum= 1.6487196180555554
Enter the value of x: 0.5
No of Times= 7 and Sum= 1.6487196180555554
3.乘法表
分别使用for、while打印十以内的乘法表
- 代码：
# for
for i in range(1, 11):
for j in range(1, 11):
print("{:5d}".format(i*j), end=" ")
print()
print("*"*65)
# while
i = 1
while i < 11:
n = 1
while n <= 10:
print("{:5d}".format(i * n), end=' ')
n += 1
print()
i += 1
- 结果：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
*****************************************************************
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
4.斐波那契（Fibonacci）数列
输入一个整数n,接下来输出斐波那契亚数列的前n项。
注：斐波那契亚数列前两项都为1，第三项往后均为该项前两项之和。
- 代码：
Num_1 = int(input("请输入一个整数:"))
a = b = 1
c = 1
if Num_1 < 3:
for j in range(Num_1):
print("斐波那契亚数列第", j+1, "项是:", 1)
while Num_1 >= 3 and c < 3:
print("斐波那契亚数列第", c, "项是:", 1)
c += 1
for i in range(Num_1 - 2):
a, b = b, a + b
print("斐波那契亚数列第", i + 3, "项是:", b)
- 结果
请输入一个整数:10
斐波那契亚数列第 1 项是: 1
斐波那契亚数列第 2 项是: 1
斐波那契亚数列第 3 项是: 2
斐波那契亚数列第 4 项是: 3
斐波那契亚数列第 5 项是: 5
斐波那契亚数列第 6 项是: 8
斐波那契亚数列第 7 项是: 13
斐波那契亚数列第 8 项是: 21
斐波那契亚数列第 9 项是: 34
斐波那契亚数列第 10 项是: 55
5.棍子游戏
这是一个非常简单的游戏。这里有 21 根棍子，首先用户选 1 到 4 根棍子，然后电脑选 1到 4 根棍子。谁选到最后一根棍子谁就输。判断一下用户有赢的机会吗？如果没有的话，如何修改游戏规则可以使用户有赢的机会呢？特别说明：用户和电脑一次选的棍子总数只能是5。
- 代码：
sticks = 21
print("There are 21 sticks, you can take 1-4 number of sticks at a time.")
print("Whoever will take the last stick will loose")
while True:
print("Sticks left: " , sticks)
if sticks == 1:
print("You took the last stick, you loose")
break
sticks_taken = int(input("Take sticks(1-4):"))
if sticks_taken >= 5 or sticks_taken <= 0:
print("Wrong choice")
continue
print("Computer took: " , (5 - sticks_taken) , "\n")
sticks -= 5
- 分析：
本题目中在题目中的条件下，先手的人必输，因为后手的人只需凑够（21-1）的因数5即可，最后1根一定是先手的人拿到。
