循环结构就是程序中控制某条或某些指令重复执行的结构。在Python中构造循环结构有两种做法,一种是for-in循环,一种是while循环。

    如果明确的知道循环执行的次数或者要对一个容器进行迭代(后面会讲到),那么我们推荐使用for-in循环,例如下面代码中计算1~100求和的结果($\displaystyle \sum \limits_{n=1}^{100}n$)。

    需要说明的是上面代码中的range(1, 101)可以用来构造一个从1到100的范围,当我们把这样一个范围放到for-in循环中,就可以通过前面的循环变量x依次取出从1到100的整数。当然,range的用法非常灵活,下面给出了一个例子:

    • range(101):可以用来产生0到100范围的整数,需要注意的是取不到101。
    • range(1, 101):可以用来产生1到100范围的整数,相当于前面是闭区间后面是开区间。
    • range(1, 101, 2):可以用来产生1到100的奇数,其中2是步长,即每次数值递增的值。
    • range(100, 0, -2):可以用来产生100到1的偶数,其中-2是步长,即每次数字递减的值。

    知道了这一点,我们可以用下面的代码来实现1~100之间的偶数求和。

    1. """
    2. 用for循环实现1~100之间的偶数求和
    3. Version: 0.1
    4. Author: 骆昊
    5. """
    6. sum = 0
    7. for x in range(2, 101, 2):
    8. sum += x
    9. print(sum)
    1. """
    2. 用for循环实现1~100之间的偶数求和
    3. Version: 0.1
    4. Author: 骆昊
    5. """
    6. sum = 0
    7. for x in range(1, 101):
    8. if x % 2 == 0:
    9. sum += x

    如果要构造不知道具体循环次数的循环结构,我们推荐使用while循环。while循环通过一个能够产生或转换出bool值的表达式来控制循环,表达式的值为则继续循环;表达式的值为False则结束循环。

    下面我们通过一个“猜数字”的小游戏来看看如何使用while循环。猜数字游戏的规则是:计算机出一个1到100之间的随机数,玩家输入自己猜的数字,计算机给出对应的提示信息(大一点、小一点或猜对了),如果玩家猜中了数字,计算机提示用户一共猜了多少次,游戏结束,否则游戏继续。

    上面的代码中使用了break关键字来提前终止循环,需要注意的是break只能终止它所在的那个循环,这一点在使用嵌套的循环结构(下面会讲到)需要引起注意。除了break之外,还有另一个关键字是continue,它可以用来放弃本次循环后续的代码直接让循环进入下一轮。

    1. """
    2. 输出乘法口诀表(九九表)
    3. Version: 0.1
    4. Author: 骆昊
    5. """
    6. for i in range(1, 10):
    7. for j in range(1, i + 1):
    8. print('%d*%d=%d' % (i, j, i * j), end='\t')
    9. print()

    练习1:输入一个正整数判断是不是素数。

    参考答案:

    1. """
    2. 输入一个正整数判断它是不是素数
    3. Version: 0.1
    4. Author: 骆昊
    5. Date: 2018-03-01
    6. """
    7. from math import sqrt
    8. num = int(input('请输入一个正整数: '))
    9. end = int(sqrt(num))
    10. is_prime = True
    11. for x in range(2, end + 1):
    12. if num % x == 0:
    13. is_prime = False
    14. break
    15. if is_prime and num != 1:
    16. print('%d是素数' % num)
    17. else:
    18. print('%d不是素数' % num)

    练习2:输入两个正整数,计算它们的最大公约数和最小公倍数。

    参考答案:

    练习3:打印如下所示的三角形图案。

    1. **
    2. ****
    3. *****
    1. *
    2. **
    3. ***
    4. ****
    5. *****
    1. """
    2. 打印三角形图案
    3. Version: 0.1
    4. Author: 骆昊
    5. """
    6. row = int(input('请输入行数: '))
    7. for i in range(row):
    8. for _ in range(i + 1):
    9. print('*', end='')
    10. print()
    11. for i in range(row):
    12. for j in range(row):
    13. if j < row - i - 1:
    14. print(' ', end='')
    15. else:
    16. print('*', end='')
    17. print()
    18. for i in range(row):
    19. for _ in range(row - i - 1):
    20. print(' ', end='')
    21. for _ in range(2 * i + 1):
    22. print()