前言

如果在程序中我們需要重復(fù)的執(zhí)行某條或某些指令，例如用程序控制機(jī)器人踢足球，如果機(jī)器人持球而且還沒有進(jìn)入射門范圍，那么我們就要一直發(fā)出讓機(jī)器人向球門方向奔跑的指令。當(dāng)然你可能已經(jīng)注意到了，剛才的描述中其實(shí)不僅僅有需要重復(fù)的動(dòng)作，還有我們上一個(gè)章節(jié)講到的分支結(jié)構(gòu)。

再舉一個(gè)簡單的例子，比如在我們的程序中要實(shí)現(xiàn)每隔1秒中在屏幕上打印一個(gè)"hello, world"這樣的字符串并持續(xù)一個(gè)小時(shí)，我們肯定不能夠?qū)rint('hello, world')這句代碼寫上3600遍，如果真的需要這樣做那么編程的工作就太無聊了。因此，我們需要了解一下循環(huán)結(jié)構(gòu)，有了循環(huán)結(jié)構(gòu)我們就可以輕松的控制某件事或者某些事重復(fù)、重復(fù)、再重復(fù)的發(fā)生。

在Python中構(gòu)造循環(huán)結(jié)構(gòu)有兩種做法，一種是for-in循環(huán)，一種是while循環(huán)。

for-in循環(huán)

如果明確的知道循環(huán)執(zhí)行的次數(shù)或者是要對(duì)一個(gè)容器進(jìn)行迭代（后面會(huì)講到），那么我們推薦使用for-in循環(huán)，例如下面代碼中計(jì)算$\sum_{n=1}^{100}n$。

            
"""
用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)1~100求和

Version: 0.1
Author: 唐唐
"""

sum = 0
for x in range(101):
  sum += x
print(sum)
          

需要說明的是上面代碼中的range類型，range可以用來產(chǎn)生一個(gè)不變的數(shù)值序列，而且這個(gè)序列通常都是用在循環(huán)中的，例如：

• range(101)可以產(chǎn)生一個(gè)0到100的整數(shù)序列。
• range(1, 100)可以產(chǎn)生一個(gè)1到99的整數(shù)序列。
• range(1, 100, 2)可以產(chǎn)生一個(gè)1到99的奇數(shù)序列，其中的2是步長，即數(shù)值序列的增量。

知道了這一點(diǎn)，我們可以用下面的代碼來實(shí)現(xiàn)1~100之間的偶數(shù)求和。

            
"""
用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)1~100之間的偶數(shù)求和

Version: 0.1
Author: 唐唐
"""

sum = 0
for x in range(2, 101, 2):
  sum += x
print(sum)
          

也可以通過在循環(huán)中使用分支結(jié)構(gòu)的方式來實(shí)現(xiàn)相同的功能，代碼如下所示。

            
"""
用for循環(huán)實(shí)現(xiàn)1~100之間的偶數(shù)求和

Version: 0.1
Author: 唐唐
"""

sum = 0
for x in range(1, 101):
  if x % 2 == 0:
    sum += x
print(sum)
          

while循環(huán)

如果要構(gòu)造不知道具體循環(huán)次數(shù)的循環(huán)結(jié)構(gòu)，我們推薦使用while循環(huán)，while循環(huán)通過一個(gè)能夠產(chǎn)生或轉(zhuǎn)換出bool值的表達(dá)式來控制循環(huán)，表達(dá)式的值為True循環(huán)繼續(xù)，表達(dá)式的值為False循環(huán)結(jié)束。

下面我們通過一個(gè)“猜數(shù)字”的小游戲（計(jì)算機(jī)出一個(gè)1~100之間的隨機(jī)數(shù)，人輸入自己猜的數(shù)字，計(jì)算機(jī)給出對(duì)應(yīng)的提示信息，直到人猜出計(jì)算機(jī)出的數(shù)字）來看看如何使用while循環(huán)。

            
"""
猜數(shù)字游戲
計(jì)算機(jī)出一個(gè)1~100之間的隨機(jī)數(shù)由人來猜
計(jì)算機(jī)根據(jù)人猜的數(shù)字分別給出提示大一點(diǎn)/小一點(diǎn)/猜對(duì)了

Version: 0.1
Author: 唐唐
"""

import random

answer = random.randint(1, 100)
counter = 0
while True:
  counter += 1
  number = int(input('請(qǐng)輸入: '))
  if number < answer:
    print('大一點(diǎn)')
  elif number > answer:
    print('小一點(diǎn)')
  else:
    print('恭喜你猜對(duì)了!')
    break
print('你總共猜了%d次' % counter)
if counter > 7:
  print('你的智商余額明顯不足')
          

說明： 上面的代碼中使用了break關(guān)鍵字來提前終止循環(huán)，需要注意的是break只能終止它所在的那個(gè)循環(huán)，這一點(diǎn)在使用嵌套的循環(huán)結(jié)構(gòu)（下面會(huì)講到）需要引起注意。除了break之外，還有另一個(gè)關(guān)鍵字是continue，它可以用來放棄本次循環(huán)后續(xù)的代碼直接讓循環(huán)進(jìn)入下一輪。

和分支結(jié)構(gòu)一樣，循環(huán)結(jié)構(gòu)也是可以嵌套的，也就是說在循環(huán)中還可以構(gòu)造循環(huán)結(jié)構(gòu)。下面的例子演示了如何通過嵌套的循環(huán)來輸出一個(gè)九九乘法表。

            
"""
輸出乘法口訣表(九九表)

Version: 0.1
Author: 唐唐
"""

for i in range(1, 10):
  for j in range(1, i + 1):
    print('%d*%d=%d' % (i, j, i * j), end='\t')
  print()
          

練習(xí)

練習(xí)1：輸入一個(gè)數(shù)判斷是不是素?cái)?shù)。

            
"""
輸入一個(gè)正整數(shù)判斷它是不是素?cái)?shù)

Version: 0.1
Author: 唐唐
Date: 2018-03-01
"""
from math import sqrt

num = int(input('請(qǐng)輸入一個(gè)正整數(shù): '))
end = int(sqrt(num))
is_prime = True
for x in range(2, end + 1):
  if num % x == 0:
    is_prime = False
    break
if is_prime and num != 1:
  print('%d是素?cái)?shù)' % num)
else:
  print('%d不是素?cái)?shù)' % num)
          

練習(xí)2：輸入兩個(gè)正整數(shù)，計(jì)算最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)。

            
"""
輸入兩個(gè)正整數(shù)計(jì)算最大公約數(shù)和最小公倍數(shù)

Version: 0.1
Author: 唐唐
Date: 2018-03-01
"""

x = int(input('x = '))
y = int(input('y = '))
if x > y:
  x, y = y, x
for factor in range(x, 0, -1):
  if x % factor == 0 and y % factor == 0:
    print('%d和%d的最大公約數(shù)是%d' % (x, y, factor))
    print('%d和%d的最小公倍數(shù)是%d' % (x, y, x * y // factor))
    break
          

練習(xí)3：打印三角形圖案。

            
"""
打印各種三角形圖案

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Version: 0.1
Author: 唐唐
"""

row = int(input('請(qǐng)輸入行數(shù): '))
for i in range(row):
  for _ in range(i + 1):
    print('*', end='')
  print()


for i in range(row):
  for j in range(row):
    if j < row - i - 1:
      print(' ', end='')
    else:
      print('*', end='')
  print()

for i in range(row):
  for _ in range(row - i - 1):
    print(' ', end='')
  for _ in range(2 * i + 1):
    print('*', end='')
  print()
          

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