习题答案

作业一，代码如下：

print(1 + 1)

输出结果为”2“。

作业二，会抛出ZeroDivisionError异常，提示不能将一个数除以零。

作业三，代码如下：

a = "简"
b = "书"
print(a + b)

输出结果为”简书“。在这段代码中，”+“的作用是将两个字符串连接起来。

如果你将 a 定义为 ”1“，b 定义为 ”2“，输出结果不是 ”3“，而是 ”12“，因为数字被双引号包裹着，它们本质上是字符串。

另外，如果你尝试在一个整数和一个字符串中间使用 ”+“，程序也会报错。

先谈谈 VS Code

在编写上一篇文章中的程序时，你可能会发现，在输入部分内容时，光标下方会出现一些候选项。

image

这是 VS Code 的自动补全功能。它会搜索你程序中存在的所有变量名，并在你输入前半部分时，显示与之匹配的内容。这时，如果你按下 Enter 键，第一个候选项将会被输入。

在这张图中，第一个候选项是我们想要输入的 print，右侧显示的是 print 的函数文档，里面有它的完整用法。

其它几个候选项我们会在后文提到。

for 循环

现在，你已经学会了通过编写程序定义一个变量，并将其输出到屏幕上。

但如果我有一天突发奇想要写一篇水文，文章里无非就一百个”水“字，该怎么办？

难道定义一个”水“ 的字符串变量，然后写一百个 print 解决问题？

又或者定义一个有一百个”水“的字符串，然后用一个 print 输出？

不，太麻烦了。

所以我们需要一种方法，我们来写好每一次要执行的代码，并指定要执行多少次，让程序来完成重复劳动。

这就是循环结构。

针对上面的问题，我们可以编写这样一段程序来实现：

water = "水"

for i in range(100):
    print(water)

有点复杂？没关系，慢慢来。

首先，我们定义了一个变量，之后使用了一个 for 关键字来告诉程序”我想要写一个循环“。因为有 for 关键字，所以这种循环被叫做“for”循环。

”关键字“其实是一些特殊的词，它们不是字符串，所以不需要使用双引号包裹。

另外，关键词不能用作变量名，比如你不能把一个变量叫做 ”for“，可以自己尝试一下。

接下来是一个空格，紧接着的”i“，我们把它称为”循环变量“。顾名思义，它也是变量，所以我们可以在这个循环中将其输出。

然后又是一个空格，”in“也是一个关键字，它在 Python 中有两种用法，其一是作为循环结构的一部分，另一种我们会很快学到。

之后是一个函数，是的，我们把 Python 中后面接括号的东西叫做”函数“。在 VS Code 的默认主题中，函数显示为黄色。函数内的”100“是它的参数，我们可以将其理解为循环 100 次。

之后是一个冒号。如果你自己输入这段代码，会发现在换行时光标并没有到下一行的开头，而是在略微靠右的位置。这是缩进，Python 通过缩进来判断哪段代码是循环的一部分。

缩进有两种，Tab 和空格。考虑到兼容性问题，建议大家使用空格，这也是 VS Code 中对缩进的默认设置。

在编程规范中，建议使用 4 个空格进行缩进，你可以通过手动输入 4 个空格或者按下键盘上的 Tab 键来实现缩进。

当你想要结束循环时，需要将缩进取消。编辑器不会帮你完成这一步，你需要手动按下退格键。正常情况下，按一次退格键就可以取消缩进。

现在运行程序，我们将看到程序输出了 100 个”水“，每个占一行。

现在，稍微改动一下程序，把”water“替换成”i“，就像这样：

water = "水"

for i in range(100):
    print(i)

你可能会发现前面定义的”water“下方出现了黄色波浪线，这是编辑器的警告，提示你这个变量定义了，但没有被使用。尝试删除字符串后的引号，”水“的下方将出现红色下划线，这是错误。

所以，在运行程序之前，请先查看编辑器左下角的图标，确保错误和警告数量均为 0。警告在大多数情况下不会导致程序报错，但可能会让它的输出结果与你想的不同，所以不要忽略它。

将鼠标放在错误或警告上稍作停顿，可以看到错误的详细信息。我们会在后文讲到它们的含义。

现在运行你的程序。输出结果不是 100 个 100，而是从 0 开始，一直到 99 结束。

我们竟然在无意中做出了一个计数器！

为什么呢？其实 range 函数的参数 100，不仅意味着将循环执行 100 次，还会在每次循环之前，生成一个数，并将其作为前面循环变量 i 的值。

准确来说，从 0 开始生成，直到比参数小 1 的数停止。

如果大家好奇为什么不是从 1 开始，可以去搜索一下。

现在思考一个问题，怎么让程序从 1 开始输出，直到 100 结束呢？

答案是在 print 之前加上一行i = i + 1，注意缩进哦。

这行代码将会在每次输出 i 的值之前，计算 i + 1 的值，并将其重新赋值给 i，改变它原有的值。

注意，在循环中改变循环变量的值不会影响 range 函数的工作，下次循环时 i 依然会遵循 range 的生成规律。

while 循环

现在你已经成功水了一篇文章，但你仍不满足，想要通过在文章下评论的方式提高阅读量，即使你知道这样做的效果微乎其微。

但水文是会被锁定的，锁定后你就不能发布评论了，为了避免做无用功，我们需要另外一种方式，在文章存在的时候不断发布评论，而文章不存在的时候什么也不做。

这段逻辑可以使用以下代码来表示：

while ArticleStatusNormal:
    Commit()

这段代码是不能运行的，因为 ArticleStatusNormal 变量和 Commit 函数没有被定义，但这并不妨碍我们窥探它的运行原理。

这种循环的关键字是”while“，所以被叫做”while“循环，编程界的起名就是这么简单粗暴。while 循环没有循环变量，是不是比 for 循环简单？

这段代码将在循环开始时检测 ArticleStatusNormal 的值，如果为真则执行循环中的内容，如果为假则什么都不做。

这里需要引入另一个变量，叫做”布尔值“，其实就是”是“和”否“。

在 Python 中，我们使用关键字 True 定义真，False 定义假。

zhen = True
jia = False

True 和 False 是关键字，所以它们不需要用双引号包裹。大小写在这里是强制的，写成 true 和 false 将会报错。

现在，我们将代码改成这样：

ArticleStatusNormal = True

def Commit():
    pass

while ArticleStatusNormal:
    Commit()

我们在第一行定义了一个变量，其值为真。后面定义了一个函数，如你所见，函数内也是需要缩进的，不过我们暂时不需要理解它。

事实上，这个名为 Commit 的函数没有做任何事。真实的发布评论流程较为复杂，而且我们也不赞成水文行为，是吧？

现在运行程序，你会发现它没有输出任何东西，而且你无法停止它。不要慌，按下 Ctrl + C 强制终止程序。

你刚刚遇到了一个死循环。由于 while 函数判断的布尔值永远为真，所以程序会一直处于循环过程中。Ctrl + C 的作用是抛出一个异常来让程序报错退出。

if 语句

水了文，发了评论，心情舒畅，但你再次突发奇想，想要统计一下文章的阅读量情况，看看自己的水文大业进展如何。

话不多说，直接上代码，再提醒一遍注意缩进：

if GetArticleReadsCount() > 1000:
    print("水文居然火了！")
else:
    print("可惜了，没火")

这段代码也不能运行。

判断文章的阅读量，如果大于 1000 则输出”水文居然火了“，否则输出”可惜了，没火“。

if 和 else 也是关键字，这样的结构被叫做”分支“，就像考试成绩一样，100 分和 59 分的结果是互相独立的。

在同一个分支中，if 和 else 对应的代码块只有一个会被执行，函数并没有量子力学的特性，if 后的条件也不可能在真和假之间反复横跳。

那如果我想把文章分为”火“、”没火“和“0 阅读“三个等级呢？我们可以使用 elif 语句。

if GetArticleReadsCount() > 1000:
    print("水文居然火了！")
elif 0 < GetArticleReadsCount() < 1000: 
    print("可惜了，没火")
else:
    print("这么优秀的水文居然没人看！")

elif 其实是 else if 的缩写，其后面和 if 一样加上需要判断的条件。

程序执行时会自上而下依次判断，如果符合条件会进入，不符合条件则会继续寻找，如果所有条件都不匹配，则会执行 else 中的代码。

else 不是必须的。如果没有 else 语句，当所有条件都不匹配时，程序会跳过这一段，什么也不做。

课后作业

今天我们学习了两种循环结构和一种分支结构，所有的程序本质上都是循环和分支的不同组合。

作业一：给定场景：在有新评论时对评论进行回复，请问应该使用哪种结构？

作业二：请指出该程序中的错误：

if score < 90:
    print("差一点就优秀了")
elif score < 60:
    print("怎么会没及格呢？")
else:
    print("优秀，继续加油！")

提示：考虑 if 语句的执行顺序，如没有思路可以定义不同的 score 值尝试一下。

作业三：请编写一段程序，输出 1 至 100 中所有的偶数。

提示：可以使用 % 获得余数，例如3 % 2意味着 3 除以 2 的余数，结果等于 1。判断两个数相等使用两个等于号==。