循环和分支结构

控制流是编程中的核心概念，它决定了程序的执行顺序。Python提供了多种控制流语句，让我们来详细了解它们。

条件语句

if-elif-else 结构

age = 18

if age < 18:
    print("未成年")
elif age == 18:
    print("刚成年")
else:
    print("成年人")

条件表达式（三元运算符）

age = 20
status = "成年" if age >= 18 else "未成年"

嵌套条件

age = 20
has_ticket = True

if age >= 18:
    if has_ticket:
        print("可以进入电影院")
    else:
        print("请先购票")
else:
    print("未成年人不能观看")

循环结构

for 循环

# 遍历范围
for i in range(5):
    print(i)  # 打印 0,1,2,3,4

# 遍历字符串
for char in "Python":
    print(char)

# 遍历列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)

# 使用enumerate获取索引
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"{index}: {fruit}")

while 循环

# 基本while循环
count = 0
while count < 5:
    print(count)
    count += 1

# 无限循环与break
while True:
    user_input = input("请输入'q'退出：")
    if user_input == 'q':
        break
    print("继续循环...")

循环控制语句

# break：跳出整个循环
for i in range(10):
    if i == 5:
        break
    print(i)

# continue：跳过当前迭代
for i in range(5):
    if i == 2:
        continue
    print(i)

# else：循环正常完成时执行
for i in range(5):
    print(i)
else:
    print("循环正常完成")

实际应用示例

1. 猜数字游戏

import random

target = random.randint(1, 100)
attempts = 0

while True:
    guess = int(input("猜一个1-100之间的数字："))
    attempts += 1
    
    if guess < target:
        print("太小了！")
    elif guess > target:
        print("太大了！")
    else:
        print(f"恭喜你，猜对了！用了{attempts}次。")
        break

2. 打印乘法表

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f"{j}×{i}={i*j}", end='\t')
    print()  # 换行

3. 列表处理

numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
even_sum = 0
odd_count = 0

for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        even_sum += num
    else:
        odd_count += 1

print(f"偶数和：{even_sum}")
print(f"奇数个数：{odd_count}")

最佳实践

1. 避免无限循环

   • 确保循环有终止条件
   • 使用适当的break语句

2. 循环效率

   • 尽量减少循环内的计算
   • 使用适当的数据结构

3. 代码可读性

   • 使用有意义的变量名
   • 添加适当的注释
   • 保持适当的缩进

4. 错误处理

   • 使用try-except处理可能的异常
   • 验证用户输入

常见陷阱

1. 修改循环变量

   # 错误示例
   for i in range(5):
       i += 1  # 这不会影响循环

2. 无限循环

   # 错误示例
   while True:
       print("无限循环")  # 没有退出条件

3. 条件判断顺序

   # 注意条件的顺序
   if score >= 60:
       print("及格")
   elif score >= 80:  # 这个条件永远不会被检查
       print("优秀")

练习

1. 编写一个程序，打印出1到100之间所有的素数
2. 创建一个程序，计算斐波那契数列的前n项
3. 实现一个简单的计算器，支持基本的算术运算

下一步

掌握了循环和分支结构后，我们就可以开始学习数据结构了。