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for 循环详解
for 循环语法结构
for 变量 in 可迭代对象:
for 循环逻辑
从购物过程理解 for 循环
购物车
我们都有在超市购物的经历,将一件一件的商品放进购物车:
我们如果把购物车比做一个容器,例如学习过的列表,元组,字典等数据结构,那么里面的商品就可以看成是一个个元素,而且购物车中的元素是有固定数量的。
扫码结账
当我们去超时收银台扫码结账的时候,店员会将购物车中的商品一件一件的取出,然后扫描二维码。注意这里的过程是拿一件,扫一件。
又因为购物车中商品数量是有限的,所以扫描商品的次数也是有限次。比如,购物车中有5件商品,那么最后就会扫描 5 次。
案例:扫描商品
[root@localhost day02]# vim demo05_for.py # demo05_for.py是文件名,可以修改
# cart 表示购物车
cart = ["巧克力派", "鱿鱼丝", "碎冰冰", "Python从入门到入坟"]
# for 的逻辑:店员每次从 cart 中拿出一个 item 进行扫码
for item in cart: # item: 项
print("扫码: " + item)
从上述代码可以看出,购物车cart中有5件商品,所以for中的print逻辑执行了5次。for一般用于指定次数的循环逻辑中,一般情况下,循环次数未知采用while循环,循环次数已知,采用for循环。在for关键字后面跟的这个item变量,变量名是可以根据变量命名规则更改的。
案例:计算购物车商品总价
[root@localhost day02]# vim demo05_for.py # demo05_for.py是文件名,可以修改
# cart_price 存放每个商品的价格
cart_price = [10, 15, 20, 99.99]
total_price = 0 # total: 总共
# for 循环做价格的累加
for price in cart_price:
total_price += price
print("总价为: " + str(total_price))
遍历以及迭代器
遍历
我们如果把店员将购物车商品一件一件取出进行扫码的过程,比喻成将某个容器中的元素一个个取出然后进行后续操作,这个过程就叫做遍历。
遍历不仅限于列表,还适用于元组,字典和字符串类型。
可迭代对象
**概念:**一个实现了__iter__方法的对象是可迭代对象,一个实现next方法的对象则是迭代器。
**人话:**现阶段我们学过的可迭代对象有 字符串,列表,元组,集合,字典,range(),并且能被 for 循环的都是可迭代对象。
案例:遍历字符串
[root@localhost day02]# vim demo05_for.py # demo05_for.py是文件名,可以修改
# 遍历字符串
str01 = "hello world"
for str_item in str01:
print(str_item)
for 循环特性
break、continue、else
关键字 | 作用 |
---|---|
break | 结束当前循环 |
continue | 跳出当次循环,继续执行下次循环 |
else | 循环正常结束(非 break 退出),执行 else 逻辑 |
案例:打印列表中元素,遇到小于0的元素停止打印
break 应用
[root@localhost day02]# vim demo06_for_break.py # demo06_for_break.py是文件名,可以修改
for item in [1, 2, 3, -4, 5, -6]:
if item < 0:
break
print("item is: " + item)
print("for循环外部:打印完毕")
图例说明:
案例:计算列表中所有大于0的数字的和
continue 应用
[root@localhost day02]# vim demo06_for_continue.py # demo06_for_continue.py是文件名,可以修改
sum_for = 0
for item in [1, 2, 3, -4, 5, -6]:
if item < 0:
continue
sum_for += item
print("加了一次~")
print("for循环外部:计算完毕, sum: " + str(sum_for))
图例说明:
range 函数
range 函数是一个内建函数,它的返回值是一个半闭半开范围内的数字。for 循环常与range函数一起使用,range 函数为循环提供条件。
语法结构
案例
常规使用:
[root@localhost day02]# python3
>>> tmp = range(1, 10)
>>> tmp
range(1, 10)
>>> len(tmp)
9
>>> list(tmp)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> tmp01 = range(5)
>>> tmp01
range(0, 5)
>>> list(tmp01)
[0, 1, 2, 3, 4]
因为 range 函数的使用和切片比较类似,所以同样具有切片的使用特性:
[root@localhost day02]# python3
>>> tmp = range(1, 10, 2)
>>> list(tmp)
[1, 3, 5, 7, 9]
与 for 循环一起使用
可以把 range 函数当成购物车,购物车中的商品是一个个范围内的数字,要想拿出里面的数字,就得遍历,所以 range 可以和 for 连用,可以控制循环次数。
案例:控制for循环的次数
[root@localhost day02]# vim demo07_for.py # demo07_for.py是文件名,可以修改
for i in range(3):
print("第" + str(i) + "次:hello world")
如果直接打印 “hello world”:
[root@localhost day02]# vim demo07_for.py # demo07_for.py是文件名,可以修改
for i in range(3):
print("hello world")
这里的变量 i 只是为了语法,在案例中没有实际意义,不写变量在语法层面会报错,这里的 range 只为控制循环次数。
列表解析
它是一个非常有用、简单、灵活的工具,可以用来动态地创建列表,注意:它只是一个简写方式,不是新知识点
语法结构
案例:生成一个元素为 1~10 的列表
for 循环方式:语法相对复杂,但是好理解
[root@localhost day02]# vim demo08_for.py # demo08_for.py是文件名,可以修改
list01 = []
for i in range(1, 11):
list01.append(i) # [1, 2, 3, 4, 5 ,6 ,7 ,8, 9, 10]
print(list01)
列表解析式
[root@localhost day02]# vim demo08_for.py # demo08_for.py是文件名,可以修改
list01 = [i for i in range(1, 11)]
列表解析式相对于for循环,只是变了一种结构,核心还是for循环,所以我们只需要关心语法即可。
练习:将刚才的 list01 列表的基础上对其中的每个元素加 1
[root@localhost day02]# vim demo08_for.py # demo08_for.py是文件名,可以修改
list01 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
list01 = [i+1 for i in list01]
print(list01)
综合练习
练习:斐波那契数列
- 斐波那契数列就是某一个数,总是前两个数之和,比如 0,1,1,2,3,5,8
- 使用for循环和range函数编写一个程序,计算有10个数字的斐波那契数列
- 改进程序,要求用户输入一个数字,可以生成用户需要长度的斐波那契数列
版本一
[root@localhost day02]# vim test05_for.py # test05_for.py是文件名,可以修改
fib = [0,1] # 定义列表,指定斐波那契数列的初始两个值
for i in range(8): # for循环执行8次,列表fib中的元素个数变为10【初始2个 + 新增的8个】
fib.append(fib[-1] + fib[-2]) # 列表追加,每次都是最后一个元素和倒数第二个元素相加,产生新的元素
print(fib) # 打印列表fib
版本二:编写可以指定长度的斐波那契数列程序
[root@localhost day02]# vim test05_for.py # test05_for.py是文件名,可以修改
fib = [0,1] # 定义列表,指定斐波那契数列的初始两个值
n = int(input('长度: ')) # 定义变量n, 此变量为用户要看到的列表fib中的元素个数
# for循环执行n-2次,for循环执行多少次,列表fib会新增多少个元素
# 因为列表fib本身有两个初始值,所以要产生n-2个数字
for i in range(n - 2):
fib.append(fib[-1] + fib[-2])
print(fib)