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《循环(for/while)》(循环while用法)

myzbx 2025-07-08 21:40 3 浏览

循环(for/while)

循环是编程中处理重复任务的核心工具,Python提供了两种主流循环结构:for循环(遍历可迭代对象)和while循环(根据条件重复执行)。本节将系统讲解两者的语法、使用场景及常见技巧,帮你掌握“重复执行代码”的核心能力。

一、循环的核心作用

循环的本质是重复执行一段代码,直到满足终止条件。例如:

  • 计算1到100的和(重复相加)。
  • 遍历列表中的每个元素(重复处理数据)。
  • 等待用户输入正确内容(重复提示直到输入正确)。

二、for循环:遍历可迭代对象

for循环用于遍历可迭代对象(如列表、字符串、字典、range()生成的序列等),逐个处理其中的元素。

1. 基础语法

for 变量 in 可迭代对象:
    # 对当前元素执行的代码(缩进)

2. 遍历不同可迭代对象

  • 遍历列表:逐个取出列表中的元素。
fruits = ["apple", "banana", "orange"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)  # 依次输出:apple、banana、orange
  • 遍历字符串:逐个取出字符(字符串是字符的可迭代对象)。
s = "hello"
for char in s:
    print(char)  # 依次输出:h、e、l、l、o
  • 遍历range()生成的数字序列:range(start, end, step)生成从start到end-1(步长step)的整数序列。
# 输出1-5的整数(range(1,6)等价于1,2,3,4,5)
for num in range(1, 6):
    print(num)  # 输出:1、2、3、4、5

# 输出1-10的偶数(步长2)
for num in range(1, 11, 2):
    print(num)  # 输出:1、3、5、7、9
  • 遍历字典:默认遍历键(keys()),也可遍历值(values())或键值对(items())。
student = {"name": "张三", "age": 20, "score": 85}
# 遍历键
for key in student:
    print(key)  # 输出:name、age、score
# 遍历键值对
for key, value in student.items():
    print(f"{key}: {value}")  # 输出:name: 张三;age: 20;score: 85

3.for循环的扩展用法

  • break:跳出整个循环(终止循环,不再执行后续迭代)。
for num in range(1, 10):
    if num == 5:
        break  # 当num=5时,跳出循环,不再继续
    print(num)  # 输出:1、2、3、4
  • continue:跳过当前迭代(继续执行下一次迭代)。
for num in range(1, 6):
    if num == 3:
        continue  # 跳过num=3的处理
    print(num)  # 输出:1、2、4、5
  • 嵌套for循环:外层循环控制“行”,内层循环控制“列”(如打印乘法表)。
# 打印99乘法表(上三角)
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        print(f"{j}×{i}={i*j}", end="\t")  # 用制表符\t对齐
    print()  # 换行

三、while循环:根据条件重复执行

while循环会持续执行代码块,直到指定的条件变为False(条件可以是任意返回布尔值的表达式)。

1. 基础语法

while 条件表达式:
    # 条件为True时重复执行的代码(缩进)

2. 典型使用场景

  • 等待用户输入正确内容:直到用户输入符合要求才退出循环。
password = ""
while password != "123456":  # 密码错误时循环继续
    password = input("请输入密码(正确密码:123456):")
print("登录成功!")
  • 实现倒计时/计数器:从某个数值开始,每次减1直到0。
count = 5
while count > 0:
    print(f"倒计时:{count}秒")
    count -= 1  # 等价于count = count - 1
print("时间到!")

3. 避免无限循环的关键

while循环必须确保条件最终会变为False,否则会导致无限循环(程序卡死)。常见错误和解决方法:

错误场景

解决方法

条件永远为True(如while True未正确修改条件)

在循环体内添加修改条件的代码(如count -= 1)

条件依赖的变量未被正确更新

检查变量是否在循环内被修改(如i += 1)

4.while循环的扩展用法

  • break和continue:与for循环用法一致,用于控制循环流程。
num = 1
while num <= 10:
    if num == 5:
        break  # 跳出循环,不再继续
    if num % 2 == 0:
        num += 1
        continue  # 跳过偶数的处理(直接进入下一次循环)
    print(num)  # 输出:1、3
    num += 1
  • else子句(可选):当循环正常结束(未被break终止)时执行。
num = 1
while num <= 3:
    print(num)
    num += 1
else:
    print("循环正常结束")  # 输出:1、2、3、循环正常结束

四、for vs while:如何选择?

场景

推荐循环

原因

遍历已知的可迭代对象(列表、字符串等)

for

语法简洁,自动处理迭代过程

条件驱动的重复执行(如等待输入、倒计时)

while

更直观地表达“当条件满足时重复”

需要精确控制迭代次数(如循环10次)

for(range(10))

无需手动维护计数器

五、实战练习(30分钟)

  1. 遍历列表:定义列表colors = ["red", "green", "blue"],用for循环打印每个颜色(格式:“我喜欢红色”)。
  2. 计算累加和:用for循环计算1到100的和(结果应为5050)。
  3. 用户输入验证:用while循环让用户输入年龄,直到输入有效年龄(1-120之间)才退出。
  4. 打印菱形图案:用for循环打印一个5行的菱形(如:
  *  
 ***  
*****  
 ***  
  *  

六、常见问题与解答

问题1:for循环中range(5)和range(0,5)有什么区别?
两者完全等价,range(5)是range(0,5)的简写形式,默认起始值为0,步长为1。

问题2:while循环中如何避免无限循环?
确保循环体内有代码会修改条件中的变量(如count += 1),使条件最终变为False。

问题3:break和continue的区别?

  • break:直接终止整个循环,不再执行后续任何迭代。
  • continue:跳过当前迭代的剩余代码,直接进入下一次迭代。

今日总结

通过本节学习,你已掌握:

  1. for循环遍历可迭代对象的核心用法(列表、字符串、range()等)。
  2. while循环根据条件重复执行的场景与技巧。
  3. 循环控制语句(break/continue)的使用,以及避免无限循环的方法。

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