Python學習之循環方法詳解
什麼是循環？ —> 循環是有著周而復始的運動或變化的規律；在 Python 中，循環的操作也叫做 ‘遍歷’ 。 與現實中一樣，Python 中也同樣存在著無限循環的
方法與有限循環的方法。接下來我們就先看看有限循環的方法 —> for 循環
for 循環
for 循環的功能：通過 for 關鍵字將列表、元組、字符串、字典中的每個元素按照序列順序進行遍歷(循環)，當讀取到最後一個元素循環也就結束瞭。
for 循環的用法：示例如下
for item in iterable: # for循環語句塊
print(item) # 每次循環對應的代碼塊
# 代碼塊所需要的縮進
# >>> iterable : 可循環的數據類型，如列表、元組、字符串、字典
# >>> item ： iterable 中的每一個成員(元素)
# >>> 返回值 ： for循環是語句，沒有返回值；但是在一定的特殊情況下，是有返回值的。
books = ['Python不禿頭', 'PHP是最美的語言', 'DBA從入門到刪庫', '面向監獄的爬蟲']
for book in books:
print(book)
print('finish')
# >>> 執行結果如下：
# >>> Python不禿頭
# >>> PHP是最美的語言
# >>> DBA從入門到刪庫
# >>> 面向監獄的爬蟲
# >>> finish
str_demo = 'Python'
for i in str_demo:
print(i)
# >>> P
# >>> y
# >>> t
# >>> h
# >>> o
# >>> n
users = {'name': 'Neo', 'age': '18'}
for user in users:
print(user, users[user])
# >>> 執行結果如下：
# >>> name Neo
# >>> age 18
# >>> 該循環的每一次遍歷取 kay 的 value 不是很友好，有沒有更好的方法方便我們取值呢？繼續往下看。
字典利用 items 內置函數進行 for 循環
items() 內置函數的功能：將字典轉成偽列表，每個 key 、 value 轉成元組。
items() 內置函數的用法：示例如下
for key, value in dict.items():
print(key, value)
# >>> items : 無參數
# >>> key ： for 循環體中獲取的字典當前元素的 key
# >>> value ： for循環體中對應的 key 的 value 的值
# >>> 返回值 ： for 循環是語句，沒有返回值；items 返回一個列表
dict_users = {'name': 'Neo', 'age': '18'}
for key, value in dict_users.items():
print(key, value)
# >>> 執行結果如下：
# >>> name Neo
# >>> age 18
# 如果是一個列表內存在著字典元素呢？
user_list = [{'name': 'Neo'}, {'name': 'Jack'}]
for user in user_list:
print(user.get('name'))
print(type(user))
print(user.get('age'))
# >>> 執行結果如下：
# >>> Neo
# >>> <class 'dict'>
# >>> None # 因為 age 並沒有被定義，所以返回的是 Node
# >>> Jack
# >>> <class 'dict'>
# >>> None
Python 的內置函數 – range
range() 內置函數的功能：返回的是一個一定范圍的可迭代對象(即可進行 for 循環)，元素為整型。它不是列表，無法打印信息，但是可以循環。range() 函數一般幫助我們執行一定次數的循環而使用，比如設定循環5次。
range() 內置函數的用法：示例如下
for item in range(start, stop, step=1):
print(item)
# >>> start : 開始的數字，類似索引的左邊
# >>> stop ： 結束的數字，類似索引的右邊
# >>> step ： 跳步，類似索引中的第三個參數
# >>> 返回值 ： 返回一個可迭代(循環的)以整型為主的對象
# >>> 需要註意的是 range() 也是 左含右不含的方式
test_int = range(5)
for item in test_int:
print(item)
# >>> 執行結果如下：
# >>> 0
# >>> 1
# >>> 2
# >>> 3
# >>> 4
else 在 for 循環中的使用
- else 語句隻能在 for 循環正常退出後執行
- 也就是說循環沒有報錯，沒有中途停止的情況下， else 語句 才會發生作用
示例如下：
'''
for 變量 in 序列:
代碼塊 1
else:
代碼塊 2
'''
test_int = range(5)
for item in test_int:
print(item)
else:
print('for循環成功結束')
重點
- 若想執行 else 裡面的代碼塊，必須是觸達到循環條件且為假
- 如果在循環裡面提前結束瞭循環（break），則不會執行 else 裡面的代碼塊
for 循環刪除列表元素的避坑指南
首先，我們定義一個列表，使用 for 循環 刪除列表中偶數(即能夠被2整除的元素)
test_list = [3, 6, 8, 9, 25, 36, 100, 105]
for item in test_list:
if item % 2 == 0:
test_list.remove(item)
print(test_list)
# 執行結果如下：
# >>> [3, 8, 9, 25, 100, 105]
這裡我們會發現 元素 8 、元素 100 仍然存在，刪除 偶數 元素的操作存在瞭遺漏。這是為什麼呢？
其實，這是因為 remove() 函數在執行刪除一個元素之後，後邊的元素會自動補位到上一個被刪除元素的位置上去。然而此時的 for 循環 在正向的往下運行，會略過這個補位的元素，由此就造成瞭遍歷的遺漏。
所以正確的遍歷代碼如下：
test_list = [3, 6, 8, 9, 25, 36, 100, 105]
for item in test_list[::-1]:
if item % 2 == 0:
test_list.remove(item)
print(test_list)
# 執行結果如下：
# >>> [3, 9, 25, 105]
嵌套 for 循環
什麼是嵌套 for 循環？ —> 即 for 循環中還有 for 循環
示例如下：
for i in range(3):
for j in range(2):
print('內層循環：', j)
print('外層循環：', i)
# >>> 執行結果如下：
# >>> 內層循環： 0
# >>> 外層循環： 0
# >>> 內層循環： 1
# >>> 外層循環： 0
# >>> 內層循環： 0
# >>> 外層循環： 1
# >>> 內層循環： 1
# >>> 外層循環： 1
# >>> 內層循環： 0
# >>> 外層循環： 2
# >>> 內層循環： 1
# >>> 外層循環： 2
name = ['Neo', 'Jack', 'Lily']
age = [17, 18]
for a in name:
# print(a)
for b in age:
print('姓名：', a, '年齡：', b)
# >>> 執行結果如下：
# >>> 姓名： Neo 年齡： 17
# >>> 姓名： Neo 年齡： 18
# >>> 姓名： Jack 年齡： 17
# >>> 姓名： Jack 年齡： 18
# >>> 姓名： Lily 年齡： 17
# >>> 姓名： Lily 年齡： 18
while 循環
什麼是 while 循環？ —> 以一定條件為基礎的循環，條件滿足的情況下無限循環，條件不滿足則退出循環。
while 循環 不依賴可迭代的數據類型，而 for 循環依賴。
while 循環的功能：在滿足條件的情況下，會無限循環；不滿足條件後，將停止循環。
while 循環的用法：示例如下
while bool_result:
do
# >>> bool_result : 佈爾類型，此處與 if 語法完全一直
# >>> do ： while 循環體的代碼塊；需要縮進
# >>> 返回值 ： while 循環是語句，沒有返回值
test_int = 1
while test_int < 5:
print(test_int, end='\n')
test_int += 1
# >>> 執行結果如下：
# >>> 1
# >>> 2
# >>> 3
# >>> 4
users_list = ['Neo', 'Jack', 'Lily', 'Adem']
index = 0
length = len(users_list)
while index <= length - 1:
print('當前循環到的用戶名為：', users_list[index])
index += 1
print('while循環結束')
# >>> 執行結果如下：
# >>> 當前循環到的用戶名為： Neo
# >>> 當前循環到的用戶名為： Jack
# >>> 當前循環到的用戶名為： Lily
# >>> 當前循環到的用戶名為： Adem
# >>> while循環結束
註意：應避免 while True: 的情況，否則會進入死循環。
拓展：列表推導式
列表推導式也叫做列表解析式，是一種快速創建列表的簡潔語法。
列表推導式以[]中括號為標志，一般由表達式、循環語句、條件語句組成（條件語句非必須）。
列表推導式 和 for 循環明顯存在的關聯，下面我們看一下對比。
# 20以內所有偶數的平方
list_1 = []
for x in range(20):
if x % 2 == 0:
list_1.append(x**2)
print(list_1)
# 運行結果：[0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, 324]
# 列表推導式，20以內所有偶數的平方
print([x ** 2 for x in range(20) if x % 2 == 0])
# 運行結果：[0, 4, 16, 36, 64, 100, 144, 196, 256, 324]
列表推導式對 for 循環語句的格式做瞭一下簡單的變形，並用 [ ] 括起來，最終將循環過程中計算表達式得到的一系列值組成一個列表。
常見的推導式方法
元組推導式如下：
# 元組推導式 t_1 = (x for x in range(10)) # 結果是生成器對象，使用tuple()函數將其轉換為元組 print(tuple(t_1)) # 運行結果：(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
字典推導式如下：
# 字典推導式
print({x:x**2 for x in range(10)})
# 運行結果：{0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25, 6: 36, 7: 49, 8: 64, 9: 81}
集合推導式如下：
# 集合推導式
print({x for x in range(10)})
# 運行結果：{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
循環的繼續與退出(continue 與 break)
前面我們學習瞭 for 循環 與 while 循環 ， 它們可以幫助我們自動處理一些業務。但是在循環中難免會出一些意外的狀況，這個時候如果再繼續循環下去，就會對我們的業務不利，這個時候就需要使用到 continue 、break 來幫助我們河貍的退出循環。
continue 的使用
continue 的功能：循環遇到 continue 將停止本次數據循環，進行下一次循環
continue 的用法：示例如下
while bool:
continue
for item in iterable:
continue
print(item)
# >>> continue ： 屬於語法，不需要加 () 即可執行；無參數
# >>> 返回值 ： continue 是語法，沒有返回值。
count = 1
while count < 5:
print(count)
continue
count += 1
# >>> 執行結果如下：
# >>> 1, 1, 1, 1, ... 無限循環，一直是1
break 的使用
break 的功能：是循環正常停止循環(遍歷)，這時如果循環配合瞭 else 語句，else語句將不執行。
break 的用法：示例如下
while bool:
break
for item in iterable
print(item)
break
# >>> break ：屬於語法，不需要加 () 即可執行；無參數。
# >>> 返回值 ： break 是語法，沒有返回值。
count = 1
while count < 5:
print(count)
count += 1
break
# >>> 執行結果如下：
# >>> 1
條件語句 與 continue、break 的關系
- continu 與 break 通常伴隨著循環語句中的條件語句，滿足某些條件可以繼續執行，不滿足某些條件提前結束循環。
- 在 while 循環中，break 語句的優先權要大於 while 邏輯塊的判斷結果 (比如上文中的 count += 1)
示例如下：
count = 1
while count < 5:
print(count)
count += 1
if count == 2:
break
# >>> 執行結果如下：
# >>> 1
循環實現九九乘法表
代碼示例如下：
# for 循環 實現九九乘法表
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i + 1):
print('{} * {} = {}'.format(i, j, i * j), end=' ')
print('')
# >>> 執行結果如下：
# >>> 1 * 1 = 1
# >>> 2 * 1 = 2 2 * 2 = 4
# >>> 3 * 1 = 3 3 * 2 = 6 3 * 3 = 9
# >>> 4 * 1 = 4 4 * 2 = 8 4 * 3 = 12 4 * 4 = 16
# >>> 5 * 1 = 5 5 * 2 = 10 5 * 3 = 15 5 * 4 = 20 5 * 5 = 25
# >>> 6 * 1 = 6 6 * 2 = 12 6 * 3 = 18 6 * 4 = 24 6 * 5 = 30 6 * 6 = 36
# >>> 7 * 1 = 7 7 * 2 = 14 7 * 3 = 21 7 * 4 = 28 7 * 5 = 35 7 * 6 = 42 7 * 7 = 49
# >>> 8 * 1 = 8 8 * 2 = 16 8 * 3 = 24 8 * 4 = 32 8 * 5 = 40 8 * 6 = 48 8 * 7 = 56 8 * 8 = 64
# >>> 9 * 1 = 9 9 * 2 = 18 9 * 3 = 27 9 * 4 = 36 9 * 5 = 45 9 * 6 = 54 9 * 7 = 63 9 * 8 = 72 9 * 9 = 81
# while 循環 實現九九乘法表
i = 0
j = 0
while i < 9:
i += 1
while j < 9:
j += 1
print('{} * {} = {}'.format(j, i, i * j), end=' ')
if i == j:
j = 0
print('')
break
# >>> 執行結果如下：
# >>> 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
如何使用一行代碼實現九九乘法表
print('\n'.join([' '.join(['{} * {} = {} '.format(item_1, item_2, item_1 * item_2) for item_2 in range(1, 10) if item_2 <= item_1]) for item_1 in range(1, 10)]))
# 利用瞭 列表推導式 及 列表轉字符串
# 但使用這種方式的閱讀性極差, 項目中絕不能使用
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