#实验介绍当程序中某一些操作需要在满足条件的情况下需要重复执行时可使用循环结构，。 ###实验知识点 - while 循环 - for 循环 - range() 函数 - continue与break关键字 - 循环中的 else 关键字 #实验内容 ##while 循环 while 语句的语法如下： ``` while condition: statement1 statement2 ``` 想要多次执行的代码必须以正确的缩进放在 while 语句下面。在表达式 condition 为真的时候它们才会执行。同 if-else 一样，非零值为真。启动python3交互页面，让我们写一个简单的代码，它按顺序打印 0 到 10 的数字： ``` >>> n = 0 >>> while n < 11: ... print(n) ... n += 1 ... 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ``` 在第一行我们使 n = 0，然后在 while 语句中把条件设置为 n < 11，这意味着在 while 语句下面缩进的所有行将会被执行，直到 n 的值大于等于11。在循环里我们只是打印 n 的值然后令它增一。想想如果没有循环语句，你想要打印 0 到 10 的所有数字，那你得手动打印 11 次！ ###1.1 斐波那契（Fibonacci）数列让我们来试试打印斐波那契数列。这个数列前两项为 1，之后的每一个项都是前两项之和。所以这个数列看起来就像这样：1,1,2,3,5,8,13 ...... 程序写入 /home/shiyanlou/fibonacci.py： ``` #!/usr/bin/env python3 a, b = 0, 1 while b < 100: print(b) a, b = b, a + b ``` ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531959-20211126-1637911591695) ###1.2 幂级数我们来写一个程序计算幂级数：e^x = 1 + x + x^2 / 2! + x^3 / 3! + ... + x^n / n! （0 < x < 1）。该程序写入代码文件 /home/shiyanlou/powerseries.py ``` #!/usr/bin/env python3 x = float(input("Enter the value of x: ")) n = term = num = 1 result = 1.0 while n <= 100: term *= x / n result += term n += 1 if term < 0.0001: break print("No of Times= {} and Sum= {}".format(n, result)) ``` ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531959-20211126-1637911724709) ###1.3 乘法表这个例子里我们打印 10 以内的乘法表。写入代码文件 /home/shiyanlou/multiplication.py ``` #!/usr/bin/env python3 i = 1 print("-" * 50) while i < 11: n = 1 while n <= 10: print("{:5d}".format(i * n), end=' ') n += 1 print() i += 1 print("-" * 50) ``` ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531959-20211126-1637911844811) ##列表在继续学习循环之前，我们先理解一个叫做列表的数据结构，关于列表的详细内容将在后续实验中再详细展开。列表可以写作中括号之间的一列逗号分隔的值。列表的元素不必是同一类型： ``` >>> a = [ 1, 342, 223, 'India', 'Fedora'] >>> a [1, 342, 223, 'India', 'Fedora'] ``` 你可以将上面的列表想象为一堆有序的盒子，盒子包含有上面提到的值，每个盒子都有自己的编号（红色的数字），编号从零开始，你可以通过编号访问每一个盒子里面的值。对于列表，这里的编号称为索引。 ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531959-20211126-1637911959006) ##for 循环通过 for 语句我们可以使用 for 循环。Python 里的 for 循环与 C 语言中的不同。这里的 for 循环遍历任何序列（比如列表和字符串）中的每一个元素。下面给出示例： ``` >>> a = ['ShiYanLou', 'is', 'powerful'] >>> for x in a: ... print(x) ... ShiYanLou is powerful ``` ##continue 语句如同 break ，我们可以在循环中使用另一个语句 continue。它会跳过其后的代码回到循环开始处执行。这意味着它可以帮助你跳过部分循环。在下面的例子中，我们要求用户输入一个整数，如果输入的是负数，那么我们会再次要求输入，如果输入的是整数，我们计算这个数的平方。用户输入 0 来跳出这个无限循环。代码写入/home/shiyanlou/continue.py。 ``` #!/usr/bin/env python3 #continue.py while True: n = int(input("Please enter an Integer: ")) if n < 0: continue # 这会返回到循环开始处执行 elif n == 0: break print("Square is ", n ** 2) print("Goodbye") ``` ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531959-20211126-1637912123723) ##循环的 else 语句我们可以在循环后面使用可选的 else 语句。它将会在循环完毕后执行，除非有 break 或return 语句终止了循环。 ``` >>> for i in range(0, 5): ... print(i) ... else: ... print("Bye bye") ... 0 1 2 3 4 Bye bye ``` ##棍子游戏这是一个非常简单的游戏。这里有 21 根棍子，首先用户选 1 到 4 根棍子，然后电脑选 1到 4 根棍子。谁选到最后一根棍子谁就输。判断一下用户有赢的机会吗？如果没有的话，如何修改游戏规则可以使用户有赢的机会呢？特别说明：用户和电脑一次选的棍子总数只能是5。 ``` #!/usr/bin/env python3 sticks = 21 print("There are 21 sticks, you can take 1-4 number of sticks at a time.") print("Whoever will take the last stick will loose") while True: print("Sticks left: " , sticks) if sticks == 1: print("You took the last stick, you loose") break sticks_taken = int(input("Take sticks(1-4):")) if sticks_taken >= 5 or sticks_taken <= 0: print("Wrong choice") continue print("Computer took: " , (5 - sticks_taken) , "\n") sticks -= 5 ``` ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1531959-20211126-1637912296086) #总结这个实验中我们了解了两种循环：while 和 for 循环，其中的 for 循环我们通常与列表和 range() 函数配合使用，要特别注意的是，range() 函数返回的并不是列表而是一种可迭代对象：

“2021-程序设计基础I”实验报告