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【Python】05、python程序结构控制语句
一、程序结构
程序结构：语句和表达式按照什么样的顺序执行
所有语言无非就三种程序结构：
顺序：默认结构
语句从上到下依次一行一行的执行，
分支：选择一个分支执行，永远最多只执行一个分支
循环：
二、分支结构语句
1、Python的比较操作
所有的Python对象都支持比较操作，可用于测试相等性、相对大小等
如果是复合对象，Python会检查其所有部分，包括自动遍历各级嵌套对象，直到可以得出最终结果
测试操作符：
“ ==”操作符测试值的相等性
“is”表达式测试对象的一致性
还有很多比如: <，>，=，
Python中不同类型的比较方法：
数字：通过相对大小进行比较
字符串：按照字典次序逐字符进行比较
列表和元组：自左至右比较各部分内容
字典：对排序之后的(键、值)列表进行比较
Python中真和假的含义
非零数字为真，否则为假
非空对象为真，否则为假
None则始终为假
组合条件测试
and
or
not 非运算：返回True或False
注意：Python中，and和or运算会返回真或假的对象，而不是True或False，
and和or是短路操作符
2、分支结构
if boolean_expression1: # boolean_expression 布尔表达式可为真可为假
suite1
elif boolean_expression2:
suite2
…
else:
else_suite
elif 语句是可选的，else语句也是可选的
仅用于占位，而后再填充相关语句时，可以使用pass
In [168]: a = 5 # 主干
In [169]: if a < 10: # 分支结构
...: print("a less than 10") # 分支结构
...: print(a) # 主干
...:
a less than 10
5
In [41]: x=3
In [42]: y=4
In [45]: if x<y: # 单分支
print y
....:
4
In [48]: if x<y: # 双分支
....: print "the max number is: %d" %y
....: else:
....: print "the max number is: %d" %x
....:
the max number is: 4
In [51]: if x<y: # 多分支
....: print y
....:elif x>y:
....: print x
....:else:
....: print x,y
....:
43、if/else三元表达式
通常在为某变量设定默认值时通常用到的如下格式
if X:
A = Y
else:
A = Z
可以改写为如下简短格式：
A = Y if X else Z # 如果X是True则，A=Y，否则A=Z
其通用条件表达式语法格式为：
expression1 if boolean_expressionelse expression2
表达式1 条件（布尔表达式） 表达式2
如果boolean_expression的值为True，则条件表达式的结果为expression1，否则为expression2
三、循环结构语句
1、循环机制及应用场景
while循环
用于编写通用迭代结构
顶端测试为真即会执行循环体，并会重复多次测试直到为假后执行循环后的其它语句
for循环
一个通用的序列迭代器，用于遍历任何有序的序列对象内的元素
可用于字符串、元组、列表和其它的内置可迭代对象，以及通过类所创建的新对象
2、while
语法格式：
while boolean_expression:
while_suite
else:
else_suite
else分支为可选部分
只要boolean_expression的结果为True，循环就会执行；
boolean_expression的结果为False时终止循环，此时如果有else分支，则会执行一次。
一定要有某种机制来退出循环，通常是在需循环体里修改条件
In [183]: i = 0 In [184]: while i < 10: ...: print(i) ...: i += 1 ...: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3、for/in
语法格式：
for expression1 in iterable: # interable为可迭代对象
for_suite
else:
else_suite
通常，expression或是一个单独的变量，或是一个变量序列，一般以元组的形式给出
如果以元组或列表用于expression，则其中的每个数据项都会拆分到表达式的项，
In [191]: for i in range(10): ...: print(i) ...: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
for/in循环中永远不要修改可迭代对象
3、break、continue 、pass 和else
break
跳出所处的最近层循环
continue
跳过循环题剩下的部分，跳到所处的最近层循环的开始处；
break，continue 只能出现在循环结构中
In [200]: for i in range(10): ...: if i == 5: ...: continue ...: print(i) ...: 0 1 2 3 4 6 7 8 9 In [201]: for i in range(10): ...: if i == 5: ...: break ...: print(i) ...: 0 1 2 3 4
pass
占位语句
当语法需要语句但还没有任何实用语句可写时使用
else代码块
只要循环是正常终止，else分支就会执行
在由于break语句、或由于返回语句(如果循环在函数或方法内)、或由于发生异常导致跳出循环，则else分支不会执行
4、循环语法格式扩展
语法格式：
while boolean_expression1:
while_suite
if boolean_expression2:
break
if boolean_expression3:
continue
else:
else_suite
for expressionin1 iterable:
for_suite
if boolean_expression2:
break
if boolean_expression3:
continue
else:
else_suite
In [85]: url="www.magedu.com";x=0 In [86]: while url: ....: print url ....: url=url[:-1] ....: x +=1 ....: if x>7: ....: break ....: else: ....: print "game over" ....: www.magedu.com www.magedu.co www.magedu.c www.magedu. www.magedu www.maged www.mage www.mag In [87]:
死循环
while True:
shile_suite
没有退出条件，一直执行循环体
练习：
1、求100万以内的所有素数
假如a*b=c（a、b、c都是整数)，那么我们称a和b就是c的因数。
质数：又称素数，除了1和它本身以外不再有其他因数的数称为质数。
0和1都既不是质数也不是合数
为什么质数检验到N的开方就可以结束了？
因为所有N的除数都是以根号N为轴对称的
假如一个数N是合数,它有一个约数a，a×b=N，则a、b两个数中必有一个大于或等于根号N，一个小于或等于根号N；因此,只要小于或等于根号N的数（1除外）不能整除N,则N一定是素数.
所以判断一个数为质数与否的复杂度为O(根号N)
判断一个数是否素数的方法：
In [6]: x = 10 In [7]: for i in range(2, x): ...: if x % i == 0: ...: break ...: else: ...: print(x) ...: In [8]: x = 7 In [9]: for i in range(2, x): ...: if x % i == 0: ...: break ...: else: ...: print(x) ...: 7
100以内的素数及其总个数：
In [25]: c = 0
In [26]: for x in range(2, 100):
...: for i in range(2, x):
...: if x % i == 0:
...: break
...: else:
...: print(x)
...: c += 1
...: print("sum is: ",c)
...:
...:
...:
2
3
5
7
11
13
17
19
23
29
31
37
41
43
47
53
59
61
67
71
73
79
83
89
97
sum is: 25100W以内的素数个数：
In [41]: c = 0 In [42]: for x in range(2, 1000000): ...: for i in range(2, int(x ** 0.5) + 1): ...: if x % i == 0: ...: break ...: else: ...: c += 1 ...: print(c) ...: 78498
2、求任意整数的级数和
无穷级数中，几何级数又称为等比级数。
几何级数（即等比级数）的和为：当︱q︱<1 时a+aq+aq^2+……+aq^n+……=a/(1-q)
sum = 0 In [44]: for n in range(11): ...: sum += 3 * 2**n ...: print(sum) ...: 3 9 21 45 93 189 381 765 1533 3069 6141 In [45]
3、求菲波那切数列的第101位
斐波那契数列指的是这样一个数列 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233，377，610，987，1597，2584，4181，6765，10946，17711，28657，46368........
这个数列从第3项开始，每一项都等于前两项之和
In [52]: for i in range(0, 102): ...: if i == 0: ...: y = 1 ...: elif i == 1: ...: x = 1 ...: y = 1 ...: else: ...: tmp = y ...: y = x + y ...: x = tmp ...: print(y) ...: 927372692193078999176 In [21]: a=0 In [22]: b=1 In [23]: i=0 In [24]: while i <= 101: ...: print(b) ...: a, b, i= b, a+b, i+1 ...: 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597 2584 4181 6765 10946 17711 28657 46368 75025 121393 196418 317811 514229 832040 1346269 2178309 3524578 5702887 9227465 14930352 24157817 39088169 63245986 102334155 165580141 267914296 433494437 701408733 1134903170 1836311903 2971215073 4807526976 7778742049 12586269025 20365011074 32951280099 53316291173 86267571272 139583862445 225851433717 365435296162 591286729879 956722026041 1548008755920 2504730781961 4052739537881 6557470319842 10610209857723 17167680177565 27777890035288 44945570212853 72723460248141 117669030460994 190392490709135 308061521170129 498454011879264 806515533049393 1304969544928657 2111485077978050 3416454622906707 5527939700884757 8944394323791464 14472334024676221 23416728348467685 37889062373143906 61305790721611591 99194853094755497 160500643816367088 259695496911122585 420196140727489673 679891637638612258 1100087778366101931 1779979416004714189 2880067194370816120 4660046610375530309 7540113804746346429 12200160415121876738 19740274219868223167 31940434634990099905 51680708854858323072 83621143489848422977 135301852344706746049 218922995834555169026 354224848179261915075 573147844013817084101 927372692193078999176 In [25]:
【Python】05、python程序结构控制语句