Python循环语句代码详解：while、for、break

.1 while循环

循环语句是程序设计中常用的语句之一。任何编程语言都有while循环，Python也不例外。while循环的格式如下所示。

 while(表达式): 
     … 
 else: 
     … 

while循环的执行过程：当循环表达式为真时，依次执行while中的语句。直到循环表达式的值为False，程序的流程转到else语句。其中else子句可以省略，表达式两侧的括号也可以省略。

注意：while循环中的else子句也属于循环的一部分，最后一次循环结束后将执行else子句。

下面这段代码演示了while循环的使用。程序首先要求输入5个数字，然后依次输出这5个数字。

 # while循环 
 numbers = input("输入几个数字，用逗号分隔：").split(",") 
 print(numbers) 
 x = 0 
 while x < len(numbers):    # 当x的值小于输入字数的个数的时候，执行循环内容     
     print (numbers[x]) 
     x += 1                  # 一个循环结束时给x加1 

【代码说明】

• 第2行代码使用input()捕获输入。按照提示输入5个数字，并用逗号分隔。input()根据输入的逗号，生成一个列表。
• 第3行代码输出列表numbers的内容。
• 第4行代码定义变量x的值为0。
• 第5行代码循环列表numbers。
• 第6行代码输出列表中第x+1个数字的值。
• 第7行代码，每次循环使变量x增1。

下面【例3-6】中的这段代码演示了else子句在while循环中的使用。当变量x的值大于0时，执行循环，否则输出变量x的值。

【例3-6.py】

 # 带else子句的while循环 
 x = float(input("输入x的值："))   # 接收用户输入的数字并转换为float类型 
 i = 0 
 while(x  != 0):                  # Python 3中的不等于不再使用<>，一律使用!= 
     if(x > 0): 
         x -= 1                  # 如果x大于0，则减1 
     else: 
         x += 1                 # 如果x小于0，则加1 
     ii = i + 1 
     print( "第%d次循环：%f" %(i, x)) 
 else: 
     print ("x等于0：", x) 

【代码说明】

• 第2行代码输入变量x的值。
• 第3行代码定义变量i，变量i表示循环次数。
• 第4行代码，给出循环条件x != 0。如果x不等于0，则执行第5行代码;否则，执行else子句的内容。
• 第5行代码，判断变量x的值是否大于0。
• 第6行代码，如果x的值大于0，则每次循环都减1。
• 第7行代码，判断变量x的值是否小于0。
• 第8行代码，如果x的值小于0，则每次循环都加1。
• 第9行代码，每次循环使变量i的值加1。
• 第11行代码，循环结束，else子句输出变量x的值。输出结果(假设输入数字为0)：x等于0:0。

在使用循环语句时，应注意循环表达式的布尔值，避免出现死循环。死循环是指循环条件永远为真的循环。例如：

 i = 1 
 while i > 0:     # i永远大于0 
     ii = i + 1 
     print(i) 

这段代码就是一个死循环，变量i的值永远都大于0。

2. for循环

for循环用于遍历一个集合，依次访问集合中的每个项目。for循环的格式如下所示。

 for 变量 in 集合： 
     … 
 else： 
     … 

for…in…循环的执行过程：每次循环从集合中取出一个值，并把该值赋值给变量。集合可以是元组、列表、字典等数据结构。其中else子句可以省略。

注意：for循环中的else子句也属于循环的一部分，最后一次循环结束后将执行else子句。

for…in…循环通常与range()函数一起使用，range()返回一个列表，for…in…遍历列表中的元素。range()函数的声明如下：

class range(object) 
   range(stop) -> range object 
range(start, stop[, step]) -> range object 

【代码说明】

range()返回一个range对象，列表的元素值由3个参数决定：参数start表示列表开始的值，默认值为0;参数stop表示列表结束的值，该参数不可缺少;参数setp表示步长，即每次递增或递减的值，默认值为1。

下面【例3-7】中的这段代码遍历range()生成的列表，过滤出正数、负数和0。

【例3-7.py】

 # for in语句 
 for x in range(-1, 2): 
     if x > 0:  
         print ("正数：",x) 
     elif x == 0 :  
         print ("零：",x) 
     else: 
         print ("负数：",x) 
 else: 
    print ("循环结束") 

【代码说明】

• 第2行代码遍历range(-1,2)生成的列表。range(-1,2)返回的3个数字分别为-1、0、1。每次循环结束，变量x的值依次为-1、0、1。
• 第3行代码判断变量x的值是否大于0。
• 第4行代码输出正数的值。输出结果为“正数：1”。
• 第5行代码判断变量x的值是否等于0。
• 第6行代码，输出结果为“零：0”。
• 第8行代码，输出负数的值。输出结果为“负数：-1”。
• 第9行代码并没有结束for循环，else子句执行后循环才结束。输出结果为“负数：-1”。

在C、Java语言中，支持如下结构的for语句。

for(表达式1; 表达式2; 表达式3)  
语句块 

Python不支持这样的for循环。如果需要编写类似功能的循环，可以使用while循环。例如：

 x = 0 
 while x < 5: 
     print(x) 
     xx = x + 2 

while循环的写法比较琐碎，需要比较判断。因此，对此也可以使用for循环，借助range()函数来实现。例如：

 for x in range(0, 5, 2): 
     print (x) 

【代码说明】

输出的数字在[0,5)这个区间，不包括5。每次循环结束，x的值加2。输出结果：

0 
2 
4 

这里只用了两行代码就实现了传统for循环。如果要用条件表达式作为循环的条件，可以构造range()函数来实现。

3. break和continue语句

break语句可以使程序跳出循环语句，从而执行循环体之外的程序，即break语句可以提前结束循环。例如，模拟switch分支结构使用了break语句。

 operator = "+" 
  x = 1 
  y = 2 
  for case in switch(operator):   # switch只能用于for... in...循环中 
      if case('+'): 
          print (x + y) 
          break 
      if case('-'): 
          print (x - y) 
         break 
     if case('*'): 
         print (x * y) 
         break 
     if case('/'): 
         print (x / y) 
         break 
     if case():                      # 默认分支 
         print ("") 

【代码说明】

第7行代码中使用了break。当变量operator的值为“+”，则执行表达式x + y，然后中断switch分支结构，后面的case分支都不会执行。此时输出结果为3。后面的break作用相同。当匹配到某个case后，程序将跳出switch。

如果第一个case不使用break子句，程序将输出两个值，分别是3和-1。因为执行完输出表达式x + y后，分支结构并没有中断，程序将流转到下面一个case。然后继续计算表达式x – y的值，遇到后面的break语句才退出分支结构。break语句在循环结构中也有类似的作用。【例3-8】中的这段代码将从0到99中查找用户输入的值。

【例3-8.py】

 x = int(input("输入x的值：")) 
 y = 0 
 for y in range(0, 100): 
     if x == y: 
         print ("找到数字：", x) 
         break 
 else: 
     print("没有找到") 

【代码说明】

• 第1行代码捕获用户输入的值，并把该值转换为int类型，赋值给变量x。
• 第2行代码定义一个变量y，变量y用于暂存需要遍历的列表的值。
• 第3行代码使用for…in…循环遍历range(0, 100)返回的列表。range(0, 100)的返回值为0、1、2、…、99。
• 第4行代码判断输入的值是否等于列表中的值。如果条件成立，输出查找到的数字，并立即退出循环。循环结束，后面的else子句将不会被执行。
• 第7行代码，当没有找到输入的值时，else子句后面的代码将被执行。

注意：break语句不能运行在循环体或分支语句之外，否则，Python解释器将提示如下错误。

SyntaxError: 'break' outside loop 

continue语句也是用来跳出循环的语句，但是与break不同的是，使用continue语句不会跳出整个循环体，只是跳出当前的循环，然后继续执行后面的循环。

 x = 0 
 for i in [1,2,3,4,5]: 
     if x == i: 
     continue 
 x  += i 
 print("x的值为", x)     

【代码说明】

• 第1行代码将x赋值为0。
• 第2行代码使用for...in...语句遍历列表[1,2,3,4,5]。
• 第3行代码将x与i进行比较，如果x与值i相等，则执行第4行的continue语句，停止当前循环，即不再执行第5行代码，继续执行下一个循环。
• 第6行代码打印出最终的结果，输出为12。

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