【Python基础教程】9、while循环

目标

• 程序的三大流程

• while 循环基本使用

• break 和 continue

• while 循环嵌套

01. 程序的三大流程

• 在程序开发中，一共有三种流程方式：

• 顺序 —— 从上向下，顺序执行代码

• 分支 —— 根据条件判断，决定执行代码的 分支

• 循环 —— 让 特定代码 重复 执行

02. while 循环基本使用

• 循环的作用就是让 指定的代码 重复的执行

• while 循环最常用的应用场景就是 让执行的代码 按照 指定的次数 重复 执行

• 需求 —— 打印 5 遍 Hello Python

• 思考 —— 如果要求打印 100 遍怎么办？

2.1 while 语句基本语法

初始条件设置 —— 通常是重复执行的 计数器

while 条件(判断 计数器 是否达到 目标次数):
    条件满足时，做的事情1
    条件满足时，做的事情2
    条件满足时，做的事情3
    ...(省略)...
    
    处理条件(计数器 + 1)

注意：

• while 语句以及缩进部分是一个 完整的代码块

第一个 while 循环

需求

• 打印 5 遍 Hello Python

# 1. 定义重复次数计数器
i = 1
# 2. 使用 while 判断条件
while i <= 5:
    # 要重复执行的代码
    print("Hello Python")
    # 处理计数器 i
    i = i + 1
print("循环结束后的 i = %d" % i)

注意：循环结束后，之前定义的计数器条件的数值是依旧存在的

死循环

由于程序员的原因，忘记 在循环内部 修改循环的判断条件，导致循环持续执行，程序无法终止！

2.2 赋值运算符

• 在 Python 中，使用 = 可以给变量赋值

• 在算术运算时，为了简化代码的编写，Python 还提供了一系列的 与 算术运算符 对应的 赋值运算符

• 注意：赋值运算符中间不能使用空格

2.3 Python 中的计数方法

常见的计数方法有两种，可以分别称为：

• 自然计数法（从 1 开始）—— 更符合人类的习惯

• 程序计数法（从 0 开始）—— 几乎所有的程序语言都选择从 0 开始计数

因此，大家在编写程序时，应该尽量养成习惯：除非需求的特殊要求，否则 循环 的计数都从 0 开始

2.4 循环计算

在程序开发中，通常会遇到 利用循环 重复计算 的需求

遇到这种需求，可以：

1. 在 while 上方定义一个变量，用于 存放最终计算结果

2. 在循环体内部，每次循环都用 最新的计算结果，更新 之前定义的变量

需求

• 计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果

# 计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果
# 0. 定义最终结果的变量
result = 0
# 1. 定义一个整数的变量记录循环的次数
i = 0
# 2. 开始循环
while i <= 100:
    print(i)
    # 每一次循环，都让 result 这个变量和 i 这个计数器相加
    result += i
    # 处理计数器
    i += 1
print("0~100之间的数字求和结果 = %d" % result)

需求进阶

• 计算 0 ~ 100 之间 所有 偶数 的累计求和结果

开发步骤

1. 编写循环 确认 要计算的数字

2. 添加 结果 变量，在循环内部 处理计算结果

# 0. 最终结果
result = 0
# 1. 计数器
i = 0
# 2. 开始循环
while i <= 100:
    # 判断偶数
    if i % 2 == 0:
        print(i)
        result += i
    # 处理计数器
    i += 1
print("0~100之间偶数求和结果 = %d" % result)

03. break 和 continue

break 和 continue 是专门在循环中使用的关键字

• break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码

• continue 某一条件满足时，不执行后续重复的代码

break 和 continue 只针对 当前所在循环 有效

3.1 break

• 在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不 再希望 循环继续执行，可以使用 break 退出循环

i = 0
while i < 10:
    # break 某一条件满足时，退出循环，不再执行后续重复的代码
    # i == 3
    if i == 3:
        break
    print(i)
    i += 1
print("over")

break 只针对当前所在循环有效

3.2 continue

• 在循环过程中，如果 某一个条件满足后，不 希望 执行循环代码，但是又不希望退出循环，可以使用 continue

• 也就是：在整个循环中，只有某些条件，不需要执行循环代码，而其他条件都需要执行

i = 0
while i < 10:
    # 当 i == 7 时，不希望执行需要重复执行的代码
    if i == 7:
        # 在使用 continue 之前，同样应该修改计数器
        # 否则会出现死循环
        i += 1
        continue
    # 重复执行的代码
    print(i)
    i += 1

• 需要注意：使用 continue 时，条件处理部分的代码，需要特别注意，不小心会出现 死循环

continue 只针对当前所在循环有效

04. while 循环嵌套

4.1 循环嵌套

• while 嵌套就是：while 里面还有 while

while 条件 1:
    条件满足时，做的事情1
    条件满足时，做的事情2
    条件满足时，做的事情3
    ...(省略)...
    
    while 条件 2:
        条件满足时，做的事情1
        条件满足时，做的事情2
        条件满足时，做的事情3
        ...(省略)...
    
        处理条件 2
    
    处理条件 1

4.2 循环嵌套演练 —— 九九乘法表

第 1 步：用嵌套打印小星星

需求

• 在控制台连续输出五行 *，每一行星号的数量依次递增

*

**

***

****

*****

• 使用字符串 * 打印

# 1. 定义一个计数器变量，从数字1开始，循环会比较方便
row = 1
while row <= 5:
    print("*" * row)
    row += 1

第 2 步：使用循环嵌套打印小星星

知识点 对 print 函数的使用做一个增强

• 在默认情况下，print 函数输出内容之后，会自动在内容末尾增加换行

• 如果不希望末尾增加换行，可以在 print 函数输出内容的后面增加 , end=""

• 其中 "" 中间可以指定 print 函数输出内容之后，继续希望显示的内容

• 语法格式如下：

# 向控制台输出内容结束之后，不会换行
print("*", end="")
# 单纯的换行
print("")

end="" 表示向控制台输出内容结束之后，不会换行

假设 Python 没有提供 字符串的 * 操作 拼接字符串

需求

• 在控制台连续输出五行 *，每一行星号的数量依次递增

*

**

***

****

*****

开发步骤

• 1> 完成 5 行内容的简单输出

• 2> 分析每行内部的 * 应该如何处理？

• 每行显示的星星和当前所在的行数是一致的

• 嵌套一个小的循环，专门处理每一行中 列 的星星显示  

row = 1
while row <= 5:
    # 假设 python 没有提供字符串 * 操作
    # 在循环内部，再增加一个循环，实现每一行的 星星 打印
    col = 1
    while col <= row:
        print("*", end="")
        col += 1
    # 每一行星号输出完成后，再增加一个换行
    print("")
    row += 1

第 3 步： 九九乘法表

需求 输出 九九乘法表，格式如下：

1 * 1 = 1  

1 * 2 = 2   2 * 2 = 4  

1 * 3 = 3   2 * 3 = 6   3 * 3 = 9  

1 * 4 = 4   2 * 4 = 8   3 * 4 = 12  4 * 4 = 16  

1 * 5 = 5   2 * 5 = 10  3 * 5 = 15  4 * 5 = 20  5 * 5 = 25  

1 * 6 = 6   2 * 6 = 12  3 * 6 = 18  4 * 6 = 24  5 * 6 = 30  6 * 6 = 36  

1 * 7 = 7   2 * 7 = 14  3 * 7 = 21  4 * 7 = 28  5 * 7 = 35  6 * 7 = 42  7 * 7 = 49  

1 * 8 = 8   2 * 8 = 16  3 * 8 = 24  4 * 8 = 32  5 * 8 = 40  6 * 8 = 48  7 * 8 = 56  8 * 8 = 64  

1 * 9 = 9   2 * 9 = 18  3 * 9 = 27  4 * 9 = 36  5 * 9 = 45  6 * 9 = 54  7 * 9 = 63  8 * 9 = 72  9 * 9 = 81

开发步骤

1. 打印 9 行小星星

*

**

***

****

*****

******

*******

********

*********

1. 将每一个 * 替换成对应的行与列相乘

# 定义起始行
row = 1
# 最大打印 9 行
while row <= 9:
    # 定义起始列
    col = 1
    # 最大打印 row 列
    while col <= row:
        # end = ""，表示输出结束后，不换行
        # "\t" 可以在控制台输出一个制表符，协助在输出文本时对齐
        print("%d * %d = %d" % (col, row, row * col), end="\t")
        # 列数 + 1
        col += 1
    # 一行打印完成的换行
    print("")
    # 行数 + 1
    row += 1

# 九九乘法表

# 定义行数
x = 1

while x <= 9:

    # 行内循环开始
    # 定义一个整数变量，记录列数，让列数每次循环从1开始，每行循环x次，所以 y<=x 实现第n行就循环n次
    y = 1
    while y <= x:
        # 行内循环，不换行
        print("%d X %d = %d" %(y, x, y*x) , end="\t")
        # 处理列计数器
        y += 1

    # 每行循环完成时进行换行
    print()
    # 处理行计数器
    x += 1

字符串中的转义字符

• \t 在控制台输出一个 制表符，协助在输出文本时 垂直方向 保持对齐

• \n 在控制台输出一个 换行符

制表符 的功能是在不使用表格的情况下在 垂直方向 按列对齐文本