2023（春）Python程序设计作业1： 基础语法之控制流程

[软工213-506-杨帆]

 

程序有三种基本的控制结构：顺序结构、选择结构、循环结构。

1.1 顺序结构

顺序结构是最简单也是最常见的一种结构，采用顺序结构的程序通常按照由前到后的顺序执行各个语句，直到程序结束，结构如下所示：
顺序结构：

1.2 顺序结构实例

举例如下：

1. a = 2

2. b = 3

3. c = a + b

4. d = c * 24

5. print(a, b, c, d)

 输出结果即为：2,3,5,120。

条件语句是通过判断条件是否成立，根据条件表达式的结果做出决策，控制不同代码块的执行。

2.1 条件表达式

条件表达式由运算符和操作数组成

例如：a<4，其中a、4都是操作数，小于符号<是运算符

判断条件可以是具有布尔属性的任意元素，包括数据、变量或由变量与运算符组成的表达式，若其布尔属性为True，条件成立；若布尔属性为False，条件不成立。
除了非空常量外，Python还常使用关系操作符和成员运算符构成判断条件 。

条件表达式常用的运算符有：
算术运算符：+、-、*、/、//、%、**
关系运算符：

Python支持通过保留字not、and和or对判断条件进行逻辑组合：

• not，表示单个条件的“否”关系。如果“条件”的布尔属性为True，“not 条件”的布尔属性就为False；如果“条件”的布尔属性为False，“not 条件”的布尔属性就为True。
• and，表示多个条件之间的“与”关系。当且仅当使用and连接的所有条件的布尔属性都为True时，逻辑表达式的布尔属性为True，否则为False。
• or，表示多个条件之间的“或”关系。当且仅当使用or连接的所有条件的布尔属性都是False时，逻辑表达式的布尔属性为False，否则为True。

2.2单分支选择结构

• 若if语句中的判断条件成立，执行if语句后的代码段；
• 若判断条件不成立，则跳过if语句后的代码段。
• 单分支结构中的代码段只有“执行”与“跳过”两种情况。

示例：使用单分支结构判断当天是否是星期天。

1. day = int(input("今天是工作日吗（请输入整数1~7）？"))

2. if day in [1,2,3,4,5]:

3. print("今天是工作日。")

4. if day in [6,7]:

5. print("今天非工作日。")

2.3 双分支选择结构

• 若if语句中的判断条件成立，执行代码段1
• 若判断条件不成立，则执行代码段2

示例：使用二分支结构判断当天是否是工作日。

1. day = int(input("今天是工作日吗（请输入整数1~7）？"))

2. if day in [1,2,3,4,5]:

3. print("今天是工作日。")

4. else:

5. print("今天非工作日。")

2.4 多分支选择结构

2.5 选择结构的嵌套

选择结构的嵌套是指选择结构的内部包含选择结构

2.6 三元表达式

python中没有c语言中的三目运算符，但是可以通过以下的形式实现三目运算符的功能
格式：条件判断为真时的结果 if 判断条件 else 条件为假时的结果
示例：x=x-1 if x>0 else x=x+1
等价于：

1. if x > 0:

2. x = x - 1

3. else:

4. x = x + 1

我们可以利用三元表达式来实现裴波那契数列：

1. def fun(n):

2. return n if n < 2 else fun(n - 1) + fun(n - 2)

还有一种用法，用bool方法选择相应的值，例如：

1. x = 1

2. print([2, 3][bool(x)])

3. x = 0

4. print([2, 3][bool(x)])

结果：

1. 3

2. 2

 

3 循环语句

在实际应用中有些需要重复进行的操作，可以用循环语句实现。

循环语句有：
while、do while、for

3.1 while循环

• 若循环条件为True，则循环执行while循环中的代码段；
• 若循环条件为False，终止while循环。
• 若while循环的条件总是True，这种情况叫做死循环 。

例如：使用while循环实现计算n的阶乘

1. n = int(input("请输入一个整数："))

2. fact = 1

3. i = 1

4. while i<= n:

5. fact = fact*i

6. i = i + 1

7. print("n!={}".format(fact))

3.2 while else循环

Python的while循环也支持使用保留字else产生分支。

示例2：使用while-else循环实现计算n的阶乘

1. n = int(input("请输入一个整数："))

2. fact = 1

3. i = 1

4. print("n!计算中……")

5. while i<= n:

6. fact = fact*i

7. i = i + 1

8. else:

9. print("n!计算完成 ，循环正常结束")

10. print("n!={}".format(fact))

3.3 for 循环

• 目标可以是字符串、文件、range()函数或组合数据类型等；
• 循环变量用于保存本次循环中访问到的遍历结构中的元素；
• for循环的循环次数取决于遍历的目标元素个数。

示例1：遍历字符串中的每个字符

1. string = input("请输入一个字符串：")

2. for c in string:

3. print(c)

3.4 for else循环

for…else循环的具体实现形式：

1. for 循环变量 in 目标:

2. 循环体

3. else:

4. 代码块

用法与while…else相同，如果循环体结束后没有碰到break语句，就会执行else语句块，如果结束之前碰到了break语句，就会跳出整个for循环，因此else语句块也就不会执行。

4 循环控制语句

·在循环语句中，有时候需要达到中断循环，或者跳过本次循环，执行下次循环的情况，因此就需要有循环控制语句

python中使用break、continue语句控制循环的执行过程

break用于跳出整个循环
continue用于跳出本次循环，继续执行下次循环

4.1 break语句

4.2 continue语句

4.3 pass语句

pass的意思是过，pass掉就是淘汰掉的意思。

在python中，pass的意思是空语句，pass语句不做任何事情，只是为了保持程序结构的完整性。