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06-Python流程控制

内置函数range()

内置函数 range() 用于生成等差数列：

>>> for i in range(5):
...     print(i)
0
1
2
3
4

生成的序列绝不会包括给定的终止值；range(10) 生成 10 个值——长度为 10 的序列的所有合法索引。range 可以不从 0 开始，且可以按给定的步长递增（即使是负数步长）：

>>> list(range(5, 10))
[5, 6, 7, 8, 9]>>> list(range(0, 10, 3))
[0, 3, 6, 9]>>> list(range(-10, -100, -30))
[-10, -40, -70]

如果直接打印一个 range 会发生意想不到的事情：

>>> range(10)
range(0, 10)

range() 返回的对象在很多方面和列表的行为一样，但其实它和列表不一样。该对象只有在被迭代时才一个一个地返回所期望的列表项，并没有真正生成过一个含有全部项的列表，从而节省了空间。

这种对象称为可迭代对象 iterable，适合作为需要获取一系列值的函数或程序构件的参数。for 语句就是这样的程序构件；以可迭代对象作为参数的函数例如 sum()：

>>> sum(range(4))  # 0 + 1 + 2 + 3
6
# 注意：虽然可迭代对象有很多，但sum只适用于list和tuple,不支持str和字典

一、Python 条件判断

Python条件语句是通过一条或多条语句的执行结果（True或者False）来决定执行的代码块。

Python程序语言指定任何非0和非空（null）值为true，0 或者 null为false。

基本形式

if 判断条件：执行语句……
else：执行语句……

其中"判断条件"成立时（非零），则执行后面的语句，而执行内容可以多行，以缩进来区分表示同一范围。
else 为可选语句，当需要在条件不成立时执行内容则可以执行相关语句

判断条件

​ 可以用>、<、==、>=、<=来表示其关系。

多条件判断

if 判断条件1:执行语句1……
elif 判断条件2:执行语句2……
elif 判断条件3:执行语句3……
else:执行语句4……

Python 并不支持 switch 语句，所以多个条件判断，只能用 elif 来实现，如果判断需要多个条件需同时判断时，可以使用 or （或），表示两个条件有一个成立时判断条件成功；使用 and （与）时，表示只有两个条件同时成立的情况下，判断条件才成功。

#!/usr/bin/python3.8
num = 9
if num >= 0 and num <= 10:    print('hello')num = 10
if num < 0 or num > 10:   print('hello')
else:print('undefine')num = 8
if (num >= 0 and num <= 5) or (num >= 10 and num <= 15):    print('hello')
else:print('undefine')

简单语句组
可以在同一行的位置上使用if条件判断语句

var = 100 
if ( var  == 100 ) : print("变量 var 的值为100") 

match语句

在Python 3.10中，引入了一种新的结构，即“结构化匹配”，通过match语句实现。match语句类似于switch语句，可以用来匹配一些特定的模式。就像是if-elif-else语句的升级版，提供了更多的功能和灵活性。

match语句常用于处理这样一些情况：当你有一个变量，你想在这个变量满足不同的条件时做不同的事情。例如，你可能想将一个变量与几个不同的常数比较，或者你可能想检查一个变量是否具有特定的结构，比如它是一个列表并且具有特定的长度。

以下是使用match的基本语法：

match expression:case pattern1:# 做一些事case pattern2:# 做其他事

expression 是你想匹配的表达式，pattern1和pattern2等是你定义的模式。各种不同的模式可以用来匹配值的类型，列表的长度，或者字典是否有某个键，等等。

例如

def http_response_status(code):match code:case 200:return "Success"case 404:return "Not Found"# 当没有匹配的值时，使用`_`作为默认模式case _:return "Unknown status"print(http_response_status(200))  # 输出：Success
print(http_response_status(500))  # 输出：Unknown status

在这个例子中，match语句将code和变量后面的每一种可能进行比较，然后执行第一个匹配的case语句的代码块。如果没有匹配的case语句，那么就执行默认的_模式的代码块。

Python 中的这种语法 if 10 >= num >= 2: 是完全正确的，它是一种链式比较（Chained Comparisons）的特性，是 Python 特有的一种优雅写法。

链式比较（Chained Comparisons）

Python 允许将多个比较运算符组合在一起，形成更易读的条件判断。
if 10 >= num >= 2: 实际上等价于：
if 10 >= num and num >= 2:
print(“hello”)

但 Python 的链式比较更简洁、更直观。

示例

num = 5
if 10 >= num >= 2:
print(“hello”) # 输出 “hello”，因为 10 >= 5 >= 2 成立

其他链式比较示例

= 5

if 1 < x < 10: # 等价于 1 < x and x < 10
print(“x 在 1 和 10 之间”)
= 3

= 4

= 5

if a < b < c: # 等价于 a < b and b < c
print(“a < b < c 成立”)

链式比较的底层原理

Python 的链式比较在解析时会被拆解成多个比较操作，并用 and 连接。
例如：
if 10 >= num >= 2:

会被解释为：
if (10 >= num) and (num >= 2):

但不会计算两次 num 的值（即 num 只会被计算一次），因此效率上和分开写是一样的。

链式比较 vs 分开写

写法 可读性 等效性 推荐程度

if 10 >= num >= 2: ✅ 更简洁易读 等价于 if 10 >= num and num >= 2 ⭐⭐⭐⭐⭐（推荐）
if 10 >= num and num >= 2: ❌ 稍显冗长 完全等价 ⭐⭐⭐（可用）

结论：在 Python 中，优先使用链式比较，因为它更符合 Python 的“优雅简洁”风格。

链式比较的限制

链式比较只能用于可比较的操作符（如 >=, <=, >, <, ==, !=），不能混用不同类型的操作符。
例如：
if 10 >= num > 2 and num != 5: # 可以，但链式比较不能直接混用 and
print(“num 在 2 和 10 之间，且不等于 5”)

错误的链式比较（不能混用 and）

if 10 >= num >= 2 and num != 5: # 可以，但 and 不属于链式比较的一部分
print(“num 在 2 和 10 之间，且不等于 5”)

如果需要更复杂的条件，可以结合 and/or 使用：
if (10 >= num >= 2) and (num % 2 == 0): # num 在 2~10 之间且是偶数
print(“num 是 2~10 之间的偶数”)

其他语言对比

C/C++/Java：不支持链式比较，必须分开写 if (10 >= num && num >= 2)。

Python：支持链式比较，更简洁。

总结

问题 答案

if 10 >= num >= 2: 是否正确？ ✅ 正确，是 Python 的链式比较语法
是否等价于 if 10 >= num and num >= 2:？ ✅ 等价，但链式比较更简洁
是否推荐使用？ ⭐⭐⭐⭐⭐ 强烈推荐，Pythonic 风格

结论：你的代码 if 10 >= num >= 2: 是完全正确的 Python 语法，并且是更优雅的写法！ 🚀

二、Python迭代

​ 迭代是重复反馈过程的活动，其目的通常是为了接近并到达所需的目标或结果。每一次对过程的重复被称为一次"迭代"，而每一次迭代得到的结果会被用来作为下一次迭代的初始值。

​ 迭代是程序中对一组指令（或一定步骤）的重复。它既可以被用作通用的术语（与"重复"同义），也可以用来描述一种特定形式的具有可变状态的重复。

​ 比如for循环就是一种编程语言的迭代陈述，能够让代码反复的执行。

三、Python 循环语句

循环语句允许我们执行一个语句或语句组多次

循环类型

Python提供了for和while循环（Python中没do…while）:

循环类型	描述
while 循环	在给定的判断条件为 true 时执行循环体，否则退出循环体。
for 循环	重复执行语句
嵌套循环	可以在while循环体中嵌套for循环，反之亦可

循环控制
循环控制语句可以更改语句执行的顺序。Python支持以下循环控制语句：

控制语句	描述
break 语句	在语句块执行过程中终止循环，并且跳出整个循环
continue 语句	在语句块执行过程中终止当前循环，跳出该次循环，执行下一次循环。
pass 语句	pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。

while循环
语法：

while 判断条件：执行语句……

执行语句

​ 可以是单个语句或语句块。

判断条件

​ 可以是任何表达式，任何非零、或非空（null）的值均为true。
​ 当判断条件假false时，循环结束。

例：

#!/usr/bin/python3.8
count = 0
while (count < 9):print('The count is:', count)count = count + 1
print("Good bye!") 

continue 用于跳过该次循环，break 则是用于退出循环，此外"判断条件"还可以是个常值，表示循环必定成立，具体用法如下：

#!/usr/bin/python3.8
i = 1
while i < 10: i += 1if i%2 > 0:      	# 非双数时跳过输出continueprint(i)            # 输出双数2、4、6、8、10i = 1
while 1:         		# 循环条件为1必定成立print(i)            # 输出1~10i += 1if i > 10:        	# 当i大于10时跳出循环break

无限循环
如果条件判断语句永远为 true，循环将会无限的执行下去，如下实例：

#!/usr/bin/python3.8
var = 1
while var == 1 :        # 该条件永远为true，循环将无限执行下去num = input("Enter a number  :")print("You entered: ", num)
print("Good bye!" )

循环使用 else 语句
在 python 循环里，else 中的语句会在循环正常执行完，即循环不是通过 break 跳出而中断的情况下执行

#!/usr/bin/python3.8
count = 0
while count < 5:print(count, " is  less than 5")count = count + 1
else:print(count, " is not less than 5")

简单语句组
类似if语句的语法，如果你的while循环体中只有一条语句，你可以将该语句与while写在同一行中， 如下所示：

flag = 1
while (flag): print("Given flag is really true!")

for循环
for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。
语法：
for iterating_var in sequence:
statements(s)

实例：

#!/usr/bin/python3.8
for letter in 'Python': print('当前字母 :', letter)
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for fruit in fruits: print('当前字母 :', fruit)

​ 以上实例输出结果:
​ 当前字母 : P
​ 当前字母 : y
​ 当前字母 : t
​ 当前字母 : h
​ 当前字母 : o
​ 当前字母 : n
​ 当前字母 : banana
​ 当前字母 : apple
​ 当前字母 : mango

通过序列索引迭代
另外一种执行循环的遍历方式是通过索引，如下实例：

#!/usr/bin/python3.8
fruits = ['banana', 'apple',  'mango']
for index in range(len(fruits)):print('当前水果 :', fruits[index])

以上实例输出结果：
当前水果 : banana
当前水果 : apple
当前水果 : mango

注：内置函数 len() 和 range()
len() 返回列表的长度，即元素的个数。
range() 返回一个序列的数。

循环使用 else 语句
实例：

#!/usr/bin/python3.8
for num in range(10,20):   			# 迭代 10 到 20 之间的数字for i in range(2,num):     		# 根据因子迭代if num%i == 0:           		# 确定第一个因子j=num/i                    # 计算第二个因子print ('%d 等于 %d * %d' % (num,i,j))break                      # 跳出当前循环else:                            # 循环的 else 部分print (num, '是一个质数')输出结果：10 等于 2 * 511 是一个质数12 等于 2 * 6 13 是一个质数14 等于 2 * 715 等于 3 * 516 等于 2 * 817 是一个质数18 等于 2 * 919 是一个质数

循环嵌套
Python 语言允许在一个循环体里面嵌入另一个循环。

for 循环嵌套语法：for iterating_var in sequence:for iterating_var in sequence:statements(s)statements(s)while 循环嵌套语法：while expression:while expression:statement(s)statement(s)

continue和break语句：
continue 语句跳出本次循环，而break跳出整个循环。
continue 语句用来告诉Python跳过当前循环的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

pass语句
pass是空语句，不做任何事情，一般用做占位语句,为了保持程序结构的完整性。

语法：pass

itertools模块
包含特殊用途的迭代器函数
1、 chain() 用于同时迭代不同类型的数据，比如列表和元组，可同时传入多个迭代类型数据参数

import itertools
for item in  itertools.chain([1,2],('a','b'),[3,4]):print(item)1
2
a
b
3
4

2、cycle() 用于迭代且循环访问一个可迭代数据,只能传一个迭代类型的数据参数

import itertools
for item in itertools.cycle([1,2]):print(item)
1
2
1
2
...

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******
*******
**
***
****
*********************
*************************
*********************
******************99乘法表
1x1=1
1x2=2 2x2=4------------------** **   **     *
*********

2、cycle() 用于迭代且循环访问一个可迭代数据,只能传一个迭代类型的数据参数

import itertools
for item in itertools.cycle([1,2]):print(item)
1
2
1
2
...

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*********************
*************************
*********************
******************99乘法表
1x1=1
1x2=2 2x2=4------------------** **   **     *
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[外链图片转存中…(img-jjI0MBjw-1749719987274)]

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