程序的分支结构
单分支结构
根据判断条件结果而选择不同向前路径的运行方式
单分支示例
guess = eval(input())
if guess ==99:
print("猜对了")
二分支结构
根据判断条件结果而选择不同向前路径的运行方式
二分支示例
guess = eval(input())
if guess ==99:
print("猜对了")
else:
print("猜错了")
紧凑形式:适用于简单表达式的二分支结构
<表达式1> if <条件> else <表达式2>
guess = eval(input())
print("猜{}了".format("对" if guess==99 else "错"))
多分支结构
条件判断及组合
条件判断
操作符 | 数学符号 | 描述 |
---|---|---|
< | < | 小于 |
<= | ≤ | 小于等于 |
>= | ≥ | 大于等于 |
> | > | 大于 |
== | = | 等于 |
!= | ≠ | 不等于 |
条件组合
操作符及使用 | 描述 |
x and y | 两个条件x和y的逻辑与 |
x or y | 两个条件x和y的逻辑或 |
not x | 条件x的逻辑非 |
示例
guess = eval(input())
if guess > 99 or guess < 99:
print("猜错了")
else:
print("猜对了")
程序的异常处理
异常处理的基本使用
try: try:
<语句块1> <语句块1>
except: except <异常类型>:
<语句块2> <语句块2>
示例-1
try:
num = eval(input("请输入一个整数:"))
print(num**2)
except:
print("输入不是整数")
示例-2
try:
num = eval(input("请输入一个整数:"))
print(num**2)
except NameError:
print("输入不是整数")
标注异常类型后,仅响应该异常;异常类型名字不同于变量
异常处理的高级使用
try:
<语句块1>
except:
<语句块2>
else: -else对应语句块3在不发生异常时执行
<语句块3>
finally: -finally对应语句块4一定执行
<语句块4>
身体质量指数BMI
问题分析
BMI:对身体质量的刻画
-BMI:Body Mass Index
国际上常用的衡量人体肥胖和健康程度的重要标准,主要用于统计分析
-定义:BMI = 体重(kg)/身高²(m²)
分类 | 国际BMI值(kg/m²) | 国内BMI值(kg/m²) |
---|---|---|
偏瘦 | < 18.5 | < 18.5 |
正常 | 18.5 ~ 25 | 18.5 ~ 24 |
偏胖 | 25 ~ 30 | 24 ~ 28 |
肥胖 | ≥ 30 | ≥ 28 |
实例讲解
#CalBMIv1.py
height,weight = eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi = weight / pow(height,2)
print("BMI 数值为:{:.2f}".format(bmi))
who = ""
if bmi < 18.5:
who = "偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 25:
who = "正常"
elif 25 <= bmi < 30:
who = "偏胖"
else:
who = "肥胖"
print("BMI 指标为:国际'{0}'".format(who))
#CalBMIv2.py
height,weight = eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi = weight / pow(height,2)
print("BMI 数值为:{:.2f}".format(bmi))
nat = ""
if bmi < 18.5:
nat = "偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 24:
nat = "正常"
elif 24 <= bmi < 28:
nat = "偏胖"
else:
nat = "肥胖"
print("BMI 指标为:国内'{0}'".format(nat))
#CalBMIv3.py
height,weight = eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi = weight / pow(height,2)
print("BMI 数值为:{:.2f}".format(bmi))
who,nat = "",""
if bmi < 18.5:
who,nat = "偏瘦","偏瘦"
elif 18.5 <= bmi < 24:
who,nat = "正常","正常"
elif 24 <= bmi < 25:
who,nat = "正常","偏胖"
elif 25 <= bmi < 28:
who,nat = "偏胖","偏胖"
elif 28 <= bmi < 30:
who,nat = "偏胖","肥胖"
else:
who,nat = "肥胖","肥胖"
print("BMI指标为:国际'{0}',国内'{1}'".format(who,nat))
程序的循环结构
遍历循环
遍历某个结构形成的循环运行方式
for <循环变量> in <遍历结构>:
<语句块>
-从遍历结构中逐一提取元素,放在循环变量中
-由保留字for和in组成,完整遍历所有元素后结束
-每次循环,所获得元素放入循环变量,并执行一次语句块
计数循环(N次)
for i in range(N):
<语句块>
-遍历由range()函数产生的数字序列,产生循环
计数循环(特定次)
for i in range(M,N,K): #M开始,N之前结束,以K为步长
<语句块>
-遍历由range()函数产生的数字序列,产生循环
字符串遍历循环
for c in s:
<语句块>
-s时字符串,遍历字符串每个字符,产生循环
for c in "Python123":
print(c,end=",")
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
P,y,t,h,o,n,1,2,3,
列表遍历循环
for item in ls:
<语句块>
-ls是一个列表,遍历其每个元素,产生循环
for item in [123,"PY",456]:
print(item,end=",")
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
123,PY,456,
文件遍历循环
for line in fi:
<语句块>
-fi是一个文件标识符,遍历其每行,产生循环
无限循环
由条件控制的循环运行方式
while <条件>:
<语句块>
-反复执行语句块,直到条件不满足时结束
a = 3
while a > 0:
a = a - 1
print(a)
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
2
1
0
循环控制保留字
break和continue
-break跳出并结束当前整个循环,执行循环后的语句
-continue结束当次循环,继续执行后续次数循环
-break和continue可以与for和while循环搭配使用
for c in "PYTHON":
if c == "T":
continue
print(c,end="")
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
PYHON
for c in "PYTHON":
if c == "T":
break
print(c,end="")
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
PY
s = "PYTHON"
while s !="":
for c in s:
print(c,end="")
s = s[:-1]
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
PYTHONPYTHOPYTHPYTPYP
s = "PYTHON"
while s !="":
for c in s:
if c == "T":
break
print(c,end="")
s = s[:-1]
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
PYPYPYPYPYP
-break仅跳出当前最内层循环
循环的高级用法
循环与else
for <循环变量> in <遍历结构>: while <条件>:
<语句块1> <语句块1>
else: else:
<语句块2> <语句块2>
-当循环没有被break语句退出时,执行else语句块
-else语句块作为"正常"完成循环的奖励
-这里else的用法与异常处理中else用法相似
for c in "PYTHON":
if c == "T":
continue
print(c,end="")
else:
print("正常退出")
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
PYHON正常退出
for c in "PYTHON":
if c == "T":
break
print(c,end="")
else:
print("正常退出")
======================= RESTART: E:\学习\Python\test.py =======================
PY
random库的使用
基本介绍
random库是使用随机数的Python标准库
-伪随机数:采用梅森旋转算法生成的(伪)随机序列中元素
-random库主要用于生成随机数
-使用random库:import random
random库包括两类函数,常用共8个
-基本随机数函数:seed(),random()
-扩展随机数函数:randint(),getrandbits(),uniform(),randrange(),choice(),shuffle()
基本随机数函数
函数 | 描述 |
seed(a=None) | 初始化给定的随机数种子,默认为当前系统时间 >>>random.seed(10) #产生种子10对应的序列 |
random() | 生成一个[0.0,1.0)之间的随机小数 >>>random.random() 0.5714025946899135 |
>>> import random
>>> random.seed(10)
>>> random.random()
0.5714025946899135
>>> random.random()
0.4288890546751146
扩展随机数函数
函数 | 描述 |
randint(a,b) | 生成一个[a,b]之间的整数 >>> random.randint(10,100) |
randrange(m,n[,k]) | 生成一个[m,n)之间以k为步长的随机整数 >>> random.randrange(10,100,10) |
getrandbits(k) | 生成一个k比特长的随机整数 >>> random.getrandbits(16) |
uniform(a,b) | 生成一个[a,b]之间的随机小数 >>> random.uniform(10,100) |
choice(seq) | 从序列seq中随机选择一个元素 >>> random.choice([1,2,3,4,5,6,7,8,9]) |
shuffle(seq) | 将序列seq中元素随机排列,返回打乱后的序列 >>> s=[1,2,3,4,5,6,7,8,9];random.shuffle(s);print(s) |
圆周率的计算
问题分析
圆周率的近似计算公式
实例讲解
圆周率的近似计算公式
#CalPiV1.py
pi = 0
N = 100
for k in range(N):
pi += 1/pow(16,k)*( \
4/(8*k+1) - 2/(8*k+4) - \
1/(8*k+5) - 1/(8*k+6))
print("圆周率值是:{}".format(pi))
====================== RESTART: E:/学习/Python/CalPiV1.py ======================
圆周率值是:3.141592653589793
蒙特卡罗方法
#CalPiV2.py
from random import random
from time import perf_counter
DARTS = 1000*1000 #抛撒点的总数量
hits = 0.0 #在圆的内部的点的数量
start = perf_counter() #启动计时
for i in range(1,DARTS+1): #对所有点进行抛撒
x,y = random(),random() #两个随机坐标值
dist = pow(x ** 2 + y ** 2,0.5) #点到圆心的距离
if dist <= 1.0:
hits = hits + 1
pi = 4 * (hits/DARTS)
print("圆周率值是:{}".format(pi))
print("运行时间是:{:.5f}s".format(perf_counter()-start))
====================== RESTART: E:/学习/Python/CalPiV2.py ======================
圆周率值是:3.142588
运行时间是:0.85358s
>>>
====================== RESTART: E:/学习/Python/CalPiV2.py ======================
圆周率值是:3.140644
运行时间是:0.84669s
>>>
====================== RESTART: E:/学习/Python/CalPiV2.py ======================
圆周率值是:3.140296
运行时间是:0.94809s