python流程控制之for循环

循环结构的第二种实现方式是for循环，for循环可以做的事情while循环都可以实现，之所以用for循环是因为在循环取值（即遍历值）时for循环比while循环的使用更为简洁

引入

1.什么是for循环

• 就是重复的做某事
• 它是Python提供的第二种循环机制

2.为什么要有for循环

• 理论上for能做的事情,while循环都可以做
• 之所以使用for循环是因为在特定的时候for循环更简洁, 比如:循环取值

3.如何使用for循环

• 伪代码示例

可迭代对象目前理解为包含多个值的类型
运行原理:从可迭代对象中取出一个值给变量名,执行下面代码,然后又取出第二的值...直到值取完
for [变量名] in [可迭代对象]:  # 此时只需知道可迭代对象可以是字符串\列表\字典，我们之后会专门讲解可迭代对象
    代码1
    代码2
    代码3
    ....

#例1
for item in ['a','b','c']:
    print(item)
# 运行结果
a
b
c
# 参照例1来介绍for循环的运行步骤
# 步骤1：从列表['a','b','c']中读出第一个值赋值给item（item=‘a’），然后执行循环体代码
# 步骤2：从列表['a','b','c']中读出第二个值赋值给item（item=‘b’），然后执行循环体代码
# 步骤3: 重复以上过程直到列表中的值读尽

4.如何终止for循环

• 值所包含的元素取干净
• 遇到 break 立即终止本层循环

一.for循环循环取值

1.字符串循环取值

• 取的是大字符串里的单个字符, 包括空格

strr = "shawn is man"
for i in strr:
    print(i)

2.列表循环取值

• 默认取出的是第一层的值

li = [111,222,333,444]
for i in li:
    print(i)

案例一：打印数字0-5

# 简单版：for循环的实现方式
for count in range(6):  # range(6)会产生从0-5这6个数
    print(count)

# 复杂版：while循环的实现方式
count = 0
while count < 6:
    print(count)
    count += 1

3.字典循环取值

• 默认取出的是字典的 key

dic = {"name":"shawn","age":22}
for i in dic:
    print(i,dic[i])  # name shawn   age 22  

• 案例二：遍历字典

  # 简单版：for循环的实现方式
  for k in {'name':'jason','age':18,'gender':'male'}:  # for 循环默认取的是字典的key赋值给变量名k
      print(k)
  
  # 复杂版：while循环确实可以遍历字典，后续将会迭代器部分详细介绍
  

二.for 与 break 组合使用

• break : 立刻终止本层循环

三.for 与 else 组合使用

• 只有在循环正常执行完毕，且没有被break打断的情况下else中的子代码块才会生效

四.for 与 continue 组合使用

• 跳过当前循环进行下一次循环

for i in range(5):
    if i == 3:
        continue
    print(i)  # 0, 1, 2, 4

五.range 功能与 for 组合使用

1.for循环取值的局限性

• 使用一些数据类型来控制循环的次数, 当循环次数多时, 比如以前一万次, 难道还要在数据类型里面包含一千一万个值吗–(相当于鸡蛋)
• 这显然是不方便的, 于是 range 就很好的解决了这个问题–(相当于老母鸡)

2.range 的作用

• for循环并不一定是要做循环取值, 也有可能是单纯的执行循环次数, range 就是用来做这件事的

3.range 的用法

# 指定结尾,默认从"0"开始,到"4"结束,顾头不顾尾
for i in range(5)
    print(i)  #0,1,2,3,4 
    
# 指定开头和结尾,顾头不顾尾"1~4"
for i in range(1,5)
    print(i)  #1,2,3,4
    
# 指定开头结尾和步长,顾头不顾尾
for i in range(1,8,2)
    print(i)  #1,3,5,7 (也就是每两个取第一个)

六.for 与 range 与 len 组合使用

• len 可以统计长度, 我们可以配合 range, 循环出索引,然后通过索引取值

l = [111,222,333,444,555]
for i in range(len(l)):
    print(f"{i}:{l[i]}"
# 0:111
# 1:222
# 2:333
# 3:444
# 4:555

七.for 循环嵌套

1.嵌套循环的逻辑思路

• 外层循环一次, 里层循环完毕, 然后再进行外层的第二次循环, 里层又开始循环, 以此往复, 直到外层和里层都循环完毕

2.伪代码示例

for [外层变量名] in [外层循环条件/次数(假设3)]:
    print("我是外层循环输出")
    for [里层变量名] in [里层循环条件/次数(假设4)]:
        print("我是里层循环输出")

?以上伪代码示例,外层"3"次循环,里层"4"次循环
?外层循环"1"次,里层循环"4"次,循环完进行外层的第二次循环
?最终外层循环完"3"次,那么里层就一共循环了"12"次

3.金字塔示例

# 分析
'''
#max_level=5
     *        # current_level=1，空格数=4，*号数=1
    ***       # current_level=2,空格数=3,*号数=3
   *****      # current_level=3,空格数=2,*号数=5
  *******     # current_level=4,空格数=1,*号数=7
 *********    # current_level=5,空格数=0,*号数=9

# 数学表达式
空格数=max_level-current_level
*号数=2*current_level-1
'''
# 实现：
max_level=5
for current_level in range(1,max_level+1):
    for i in range(max_level-current_level):
        print(' ',end='') #在一行中连续打印多个空格
    for j in range(2*current_level-1):
        print('*',end='') #在一行中连续打印多个空格
    print() 

4.打印九九乘法表

for i in range(1,10):
    for j in range(1,i+1):
        print('%s*%s=%s' %(i,j,i*j),end=' ')
    print()
# 1*1=1 
# 1*2=2 2*2=4 
# 1*3=3 2*3=6 3*3=9 
# 1*4=4 2*4=8 3*4=12 4*4=16 
# 1*5=5 2*5=10 3*5=15 4*5=20 5*5=25 
# 1*6=6 2*6=12 3*6=18 4*6=24 5*6=30 6*6=36 
# 1*7=7 2*7=14 3*7=21 4*7=28 5*7=35 6*7=42 7*7=49 
# 1*8=8 2*8=16 3*8=24 4*8=32 5*8=40 6*8=48 7*8=56 8*8=64 
# 1*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 5*9=45 6*9=54 7*9=63 8*9=72 9*9=81 

八.for 循环与 while 循环的区别

1.相同之处

• 都是循环, 循环做的事情两种方式都可以做, 主要看应用场景, 看哪个使用的更方便

2.不同之处

• while 循环称之为条件循环, 循环的次数取决于条件何时变为假
• for 循环称之为遍历循环(取值循环等等), 循环的次数取决于 in 后面包含的值的个数

九.总结

• for + 可迭代对象 : 实现遍历取值
• for + range : 实现控制循环次数
• for + range + len : 实现按索引取值