python选择与循环(5)

其他 2020-03-12 21:42:43 阅读次数: 0

吉吉：

选择与循环

OC](选择与循环)

条件表达式

  • 在选择和循环结构中，都需要根据条件表达式的值确定下一步的执行流程。

True与False的判定

  • 条件表达式的值只要不是False、0（或0.0、0j等）、空值None、空列表、空元组、空集合、空字典、空字符串、空range对象或其他空迭代对象，Python解释器均认为与True等价。
  • 从这个意义上来讲，几乎所有的Python合法表达式都可以作为条件表达式，包括含有函数调用的表达式。
>>> if 3:  #使用整数作为条件表达式
	print(5)
5
>>> a = [1, 2, 3]
>>> if a:  #使用列表作为条件表达式
	   print(a)	
[1, 2, 3]
>>> a = []
>>> if a:   #空列表视为False
   else:
print('empty')

empty
>>> i = s = 0
>>> while i <= 10:  #使用关系表达式作为条件表达式
s += i
i += 1
>>> print(s)
55
>>> i = s = 0
>>> while True:#使用常量True作为条件表达式
s += i
i += 1
if i > 10:
		break
>>> print(s)
55
>>> s = 0
>>> for i in range(0, 11, 1):   #遍历迭代对象中的所有元素
s += i
>>> print(s)
55

条件表达式中的常用运算符

  • 关系运算符：>、<、==、<=、>=、!=，可以连续使用，以减少代码量
>>> 1<2<3
True
>>> 1<2>3
False
>>> 1<3>2
True
  • 测试运算符：in、not in、is、is not

注意：==与is的区别
==是比较操作符，用来比较判断两个对象的value(值)是否相等。
is也被叫做同一性运算符，用来比较判断的是对象间的唯一身份标识id是否相同。

>>> x=3
>>> y=3
>>> x==y
True
>>> x is y
True
>>> x=[1,2,3]
>>> y=[1,2,3]
>>> x==y
True
>>> x is y
False
  • 逻辑运算符“and”和“or”以及关系运算符，具有短路求值或惰性求值的特点，只计算必须计算的表达式的值。从而减少不必要的计算和判断。
  • 在设计条件表达式时，如果能够大概预测不同条件失败的概率，并将多个条件根据“and”和“or”运算的短路求值特性进行组织，可以大幅度提高程序运行效率。
  • 另外，在Python中，条件表达式中不允许使用赋值运算符“=”，避免了其他语言中误将关系运算符“==”写作赋值运算符“=”带来的麻烦，例如下面的代码，在条件表达式中使用赋值运算符“=”将抛出异常，提示语法错误。
>>> if a=3:
SyntaxError: invalid syntax
>>> if (a=3) and (b=4):	
SyntaxError: invalid syntax

选择结构

单分支选择结构

  • 格式：
    if 表达式: #冒号不可缺少，下面的语句块要缩进
    语句块
    表达式与True等价，语句块执行，否则不执行。

  • 输入使用空格分隔的两个整数，按升序输出。

x = input('Input two number:')
a, b = map(int, x.split())
if a > b:
   a, b = b, a   #序列解包，交换两个变量的值
print(a, b)

split()：拆分字符串。通过指定分隔符对字符串（默认为空格）进行切片，并返回分割后的字符串列表（list）

双分支结构

格式：
if 表达式:
语句块1
else:
语句块2

>>> chTest = ['1', '2', '3', '4', '5']
>>> if chTest:  
	 print(chTest)
   else:
	 print('Empty')

['1', '2', '3', '4', '5']
  • Python还支持如下形式的三元运算符，也可实现双分支：
    value1 if condition else value2
    当条件表达式condition的值与True等价时，表达式的值为value1，否则表达式的值为value2。另外，在value1和value2中还可以使用复杂表达式，包括函数调用和基本输出语句。
>>> a = 5
>>> print(6) if a>3 else print(5)
6
>>> print(6 if a>3 else 5)
6
>>> b = 6 if a>13 else 9
>>> b
9
  • 这个三元运算符的表达式也具有惰性求值的特点。
#此时还没有导入math模块
>>> x = math.sqrt(9) if 5>3 else random.randint(1, 100)
NameError: name 'math' is not defined
>>> import math
#此时还没有导入random模块，但由于条件表达式5>3的值为True，所以可以正常运行
>>> x = math.sqrt(9) if 5>3 else random.randint(1,100) 
#此时还没有导入random模块，由于条件表达式2>3的值为False，需要计算第二个表达式的值，因此出错
>>> x = math.sqrt(9) if 2>3 else random.randint(1, 100)
NameError: name 'random' is not defined
>>> import random
>>> x = math.sqrt(9) if 2>3 else random.randint(1, 100)

多分支结构

格式：
if 表达式1:
语句块1
elif 表达式2:
语句块2
elif 表达式3:
语句块3
else:
语句块4

其中，关键字elif是else if的缩写

  • 利用多分支选择结构将成绩从百分制变换到等级制
def func(score):
	if score > 100:
		return 'wrong score.must <= 100.'
	elif score >= 90:
		return 'A'
elif score >= 80:
		return 'B'
elif score >= 70:
		return 'C'
elif score >= 60:
		return 'D'
elif score >= 0:
		return 'E'
else:
		return 'wrong score.must >0'

选择结构的嵌套

  • 格式：
    if 表达式1:
    语句块1
    if 表达式2:
    语句块2
    else:
    语句块3
    else:
    if 表达式4:
    语句块4

注意：缩进必须要正确并且一致。

  • 使用嵌套的选择结构实现百分制成绩到等级制的转换

    def func(score):
    degree = ‘DCBAAE‘ #[90,99]区间和100都对应A
    if score > 100 or score < 0:
    return ‘wrong score.must between 0 and 100.’
    else:
    index = (score - 60)//10#整除10
    if index >= 0: #60分以上的成绩
    return degree[index]
    else:
    return degree[-1] #60分以下的成绩对应F

构建跳转表实现多分支选择结构

  • 使用列表、元组或字典可以很容易构建跳转表，在某些场合下可以更快速地实现类似于多分支选择结构的功能。
funcDict = {'1':lambda:print('You input 1'),
'2':lambda:print('You input 2'),
'3':lambda:print('You input 3')}
x = input('Input an integer to call different function:')
func = funcDict.get(x, None)
if func:
func()
else:
print('Wrong integer.')

选择结构应用

  • 面试资格确认。
age=24
subject="计算机"
college="非重点"
if (age > 25 and subject=="电子信息工程") or (college=="重点" and subject=="电子信息工程" ) or (age<=28 and subject=="计算机"):
print("恭喜，你已获得我公司的面试机会!")
else:
print("抱歉，你未达到面试要求")

  • 编写程序，判断今天是今年的第几天。

    import time

    date = time.localtime() #获取当前日期时间
    year, month, day = date[:3]
    day_month = [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]

    if year%4000 or (year%40 and year%100!=0): #判断是否为闰年
    day_month[1] = 29

    if month==1:
    print(day)
    else:
    print(sum(day_month[:month-1])+day)

说明：time.localtime([secs])：将一个时间戳转换为当前时区的struct_time， struct_time元组共有9个元素

  • python 中与时间处理相关的模块包括 time、datetime、以及 calendar

其中闰年判断也可以直接使用calendar模块的方法。

>>> calendar.isleap(2016)
True
>>> calendar.isleap(2015)
False
  • 或者使用datetime模块提供的功能来直接计算今天是今年的第几天
>>> datetime.date.today().timetuple().tm_yday
302
>>> datetime.date(2018,10,25).timetuple().tm_yday
298

请自行查阅datetime模块使用方法

  • datetime还提供了其他功能
>>> now = datetime.datetime.now()
>>> now
datetime.datetime(2015, 12, 6, 16, 1, 6, 313898)
>>> now.replace(second=30)  #替换日期时间中的秒
datetime.datetime(2015, 12, 6, 16, 1, 30, 313898)
>>> now+datetime.timedelta(days=5) #计算5天后的日期时间
datetime.datetime(2015, 12, 11, 16, 1, 6, 313898)
>>> now + datetime.timedelta(weeks=-5)  #计算5周前的日期时间
datetime.datetime(2015, 11, 1, 16, 1, 6, 313898)

循环结构

  • Python提供了两种基本的循环结构语句——while语句、for语句。
  • while循环一般用于循环次数难以提前确定的情况，也可以用于循环次数确定的情况。
  • for循环一般用于循环次数可以提前确定的情况，尤其是用于枚举序列或迭代对象中的元素。

一般优先考虑使用for循环。

  • 相同或不同的循环结构之间都可以互相嵌套，实现更为复杂的逻辑。
  • for循环与while循环
while 条件表达式:
	循环体
[else: #如果循环由break跳出则不执行else内部代码
	else子句代码块]


for 取值 in 序列或迭代对象:
	循环体
[else:
else子句代码块]

循环结构的优化

  • 为了优化程序以获得更高的效率和运行速度，在编写循环语句时，应尽量减少循环内部不必要的计算，将与循环变量无关的代码尽可能地提取到循环之外。对于使用多重循环嵌套的情况，应尽量减少内层循环中不必要的计算，尽可能地向外提。
  • 优化前的代码：
    #生成由1，2，3，4组成的所有3位数，为观察效率重复1000次
digits = (1, 2, 3, 4)

for i in range(1000):  #假设执行1000次
result = []
for i in digits:
for j in digits:
for k in digits:
result.append(i*100+j*10+k) # 循环内部被重复计算
  • 优化后的代码：
for i in range(1000):
result = []
for i in digits:
i = i*100
for j in digits:
j = j*10
for k in digits:
result.append(i+j+k)
  • 另外，在循环中应尽量引用局部变量，因为局部变量的查询和访问速度比全局变量略块，在使用模块中的方法时，可以通过将其转换为局部变量来提高运行速度。
import time
import math

start = time.time() #获取当前时间
for i in range(10000000):
math.sin(i)
print('Time Used:', time.time()-start) #输出所用时间

loc_sin = math.sin #用内部变量直接指向该模块函数
start = time.time()
for i in range(10000000):
loc_sin(i)
print('Time Used:', time.time()-start)

break和continue语句

  • break语句在while循环和for循环中都可以使用，一般放在if选择结构中，一旦break语句被执行，将使得整个循环提前结束。
  • continue语句的作用是终止当前循环，并忽略continue之后的语句，然后回到循环的顶端，提前进入下一次循环。
  • 除非break语句让代码更简单或更清晰，否则不要轻易使用。
  • 下面的代码用来计算小于100的最大素数，注意break语句和else子句的用法。

for n in range(100, 1, -1): #遍历范围是[100,2]，由大到小遍历

for i in range(2, n):
		if n%i == 0:
			break
else:
		print(n)
		break	

97
  • 删除上面代码中最后一个break语句，则可以用来输出100以内的所有素数。
>>> for n in range(100, 1, -1):
for i in range(2, n):
		if n%i == 0:
		break
else:
		print(n, end=' ')

97 89 83 79 73 71 67 61 59 53 47 43 41 37 31 29 23 19 17 13 11 7 5 3 2

  • 警惕continue可能带来的问题：

    i=0
    while i<10:
    if i%2==0:
    continue
    print(i)
    i+=1 #continue 后不执行，i不变成死循环

永不结束的死循环,Ctrl+C强行终止。

  • 这样子就不会有问题
>>> for i in range(10):   #遍历自动修改i值
	  if i%2==0:
		  continue
	  print(i, end=' ')

1 3 5 7 9
>>> for i in range(10):
	  if i%2==0:
		  i+=1#其实没有用
		  continue
	  print(i, end=' ')

1 3 5 7 9
  • 每次进入循环时的i已经不再是上一次的i，所以修改其值并不会影响循环的执行。
>>> for i in range(7):	
	  print(id(i),':',i)
10416692 : 0
10416680 : 1
10416668 : 2
10416656 : 3
10416644 : 4
10416632 : 5
10416620 : 6

打印九九乘法表。

for i in range(1,10):
for j in range(1,i+1):
print('{0}*{1}={2}'.format(i,j,i*j).ljust(6), end=' ')
print()

说明：ljust(n) 方法返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至指定长度为n的新字符串。

  • 编写程序，计算组合数C(n,i)，即从n个元素中任选i个，有多少种选法。
    根据组合数定义，需要计算3个数的阶乘，在很多编程语言中都很难直接使用整型变量表示大数的阶乘结果，虽然Python并不存在这个问题，但是计算大数的阶乘仍需要相当多的时间。本例提供另一种计算方法：以Cni(8,3)为例，按定义式展开为Cni(8,3)=8!/3!/(8-3)!=(87654321) /(321)/ (5432*1)，对于(5,8]区间的数，分子上出现一次而分母上没出现；(3,5]区间的数在分子、分母上各出现一次；[1,3]区间的数分子上出现一次而分母上出现两次。
def Cni1(n,i):
if not (isinstance(n,int) and isinstance(i,int) and n>=i):
print('n and i must be integers and n must be larger than or equal to i.')
return
result = 1
Min, Max = sorted((i,n-i))
for i in range(n,0,-1):
if i>Max:
result *= i
elif i<=Min:
result /= i
return result
  • 也可以使用math库中的阶乘函数直接按组合数定义实现。
>>> def Cni2(n, i):
	import math
	return int(math.factorial(n)/math.factorial(i)/math.factorial(n-i))
>>> Cni2(6,2)
15
  • 还可以直接使用Python标准库itertools提供的函数。
>>> import itertools
>>> len(tuple(itertools.combinations(range(60),2)))
1770
  • itertools还提供了排列函数permutations()。
>>> import itertools
>>> for item in itertools.permutations(range(1,4),2):
	print(item)
	
(1, 2)
(1, 3)
(2, 1)
(2, 3)
(3, 1)
(3, 2)
少年吉
发布了44 篇原创文章 · 获赞 82 · 访问量 9万+
私信 关注

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_41503009/article/details/85651886
今日推荐
开源日报 | Chrome内置Gemini的意义不在于Gemini；中国AI追随之路的五大误区；ECharts创始人“下海”养鱼；谷歌I/O开发者大会什么都有，只是没有惊喜
微软回应中国区AI团队“打包赴美”传闻
基于大语言模型的开源知识库问答系统 MaxKB GitHub Star 数量突破 5,000 个！
美国拟限制 AI 大模型出口中国和俄罗斯
苹果将与 OpenAI 达成协议，将 ChatGPT 应用于 iPhone
openKylin 社区生态委员会第六次会议圆满召开
阿里云正式发布通义千问 2.5
Python 3.13 发布首个 Beta：实验性自由线程模式和 JIT、改进交互式解释器
Stack Overflow 拿我的代码去训练 AI 大模型，还封了我的账号
Pop!_OS 的 COSMIC 桌面完成 App Store 上架工作
《2024 年一季度互联网投融资运行情况》研究报告
报告：Django 仍然是 74% 开发者的首选
周排行
返回指定时间格式
fopen函数中的mode参数
Java 单例模式探讨
Flex remoteobject工作原理探讨
寻找mplayer的便捷安装方法
30天了解30种技术系列---(26)MySQL自动化运维工具Inception
关于Jboss/Tomcat/Jetty的JNDI定义123
程序减肥，strip，eu-strip 及其符号表
AsyncTask、View.post(Runnable)、ViewTreeObserver三种方式总结frame animation自动启动
Json和Bean的互相转换
每日归档
更多
2024-05-15(24)
2024-05-14(0)
2024-05-13(18)
2024-05-12(0)
2024-05-11(38)
2024-05-10(38)
2024-05-09(35)
2024-05-08(42)
2024-05-07(14)
2024-05-06(40)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022