Python 入門チュートリアル | Python フロー制御ステートメント

​

プログラムフロー制御の3つの構造

1. シーケンシャル構造

コンピュータはプログラムを上から下へ段階的に実行します

2. 構造の選択（条件制御）

Python 条件ステートメントは、1 つ以上のステートメントの実行結果 (True または False) によって決定されるコードのブロックです。

次の図から、条件文の実行プロセスを簡単に理解できます:
コード
実行プロセス:

if ステートメント

Python の if ステートメントの一般的な形式は次のとおりです。

if condition_1:
    statement_block_1
elif condition_2:
    statement_block_2
else:
    statement_block_3

• 「condition_1」が True の場合、「statement_block_1」ブロック ステートメントが実行されます
• 「condition_1」が False の場合、「condition_2」が判定されます
• 「condition_2」が True の場合、「statement_block_2」ブロック ステートメントが実行されます
• 「condition_2」が False の場合、「statement_block_3」ブロック ステートメントが実行されます。

Python では、else if の代わりに elif が使用されるため、if ステートメントのキーワードは、if – elif – else となります。

注:

• 1. 各条件の後にコロン: を使用する必要があります。これは、条件が満たされた後に実行されるステートメント ブロックが以下であることを示します。
• 2. インデントを使用してステートメント ブロックを分割し、同じインデント番号を持つステートメントがまとめてステートメント ブロックを形成します。
• 3. Python には switch...case ステートメントはありませんが、Python3.10 バージョンでは match...case が追加されており、機能は同様です。詳細は以下を参照してください。

GIF デモ:

例
以下は、簡単な if の例です。

var1 = 100
if var1:
    print ("1 - if 表达式条件为 true")
    print (var1)
 
var2 = 0
if var2:
    print ("2 - if 表达式条件为 true")
    print (var2)
print ("Good bye!")

上記のコードを実行すると、出力は次のようになります。

1 - 式の条件が true の場合
100
さようなら!

結果から、変数 var2 が 0 であるため、対応する if ステートメントが実行されないことがわかります。

次の例は、犬の年齢計算の判断を示しています。

age = int(input("请输入你家狗狗的年龄: "))
print("")
if age <= 0:
    print("你是在逗我吧!")
elif age == 1:
    print("相当于 14 岁的人。")
elif age == 2:
    print("相当于 22 岁的人。")
elif age > 2:
    human = 22 + (age -2)*5
    print("对应人类年龄: ", human)
 
### 退出提示
input("点击 enter 键退出")

上記のスクリプトを Dog.py ファイルに保存し、スクリプトを実行します。

C:\Users\Lenovo>cd Desktop

C:\Users\Lenovo\Desktop>python dog.py
请输入你家狗狗的年龄: 6

对应人类年龄:  42
点击 enter 键退出

if で一般的に使用される演算子は次のとおりです。

オペレーター	説明する
<	未満
<=	以下
>	以上
>=	以上
==	等しい、2 つの値が等しいかどうかを比較します
!=	等しくない

# 程序演示了 == 操作符
# 使用数字
print(5 == 6)
# 使用变量
x = 5
y = 8
print(x == y)

上記の例の出力は次のとおりです。

偽
偽

high_low.py ファイルは、数値の比較演算を示しています。

# 该实例演示了数字猜谜游戏
number = 7
guess = -1
print("数字猜谜游戏!")
while guess != number:
    guess = int(input("请输入你猜的数字："))
 
    if guess == number:
        print("恭喜，你猜对了！")
    elif guess < number:
        print("猜的数字小了...")
    elif guess > number:
        print("猜的数字大了...")

上記のスクリプトを実行すると、出力例は次のようになります。

C:\Users\Lenovo\Desktop>python high_low.py
数字当てゲーム!
推測した数字を入力してください: 2
推測した数字は小さいです...
推測した数字を入力してください: 3 推測
した数字は小さいです...
入力してくださいあなたの推測の数字: 9
推測された数字は大きいです...
推測した数字を入力してください: 7
おめでとうございます、正解です!

ネストされた場合

ネストされた if ステートメントでは、if...elif...else 構造を別の if...elif...else 構造の中に配置できます。

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

スクリプトモードの例

num=int(input("输入一个数字："))
if num%2==0:
    if num%3==0:
        print ("你输入的数字可以整除 2 和 3")
    else:
        print ("你输入的数字可以整除 2，但不能整除 3")
else:
    if num%3==0:
        print ("你输入的数字可以整除 3，但不能整除 2")
    else:
        print  ("你输入的数字不能整除 2 和 3")

上記のプログラムを test_if.py ファイルに保存すると、実行後の出力は次のようになります。

C:\Users\Lenovo\Desktop>python test.py
数値を入力してください: 5
入力した数値は 2 と 3 で割ることはできません

マッチケース

Python 3.10 では match...case の条件判定が追加され、一連の if-else を使って判定する必要がなくなりました。

match の後のオブジェクトは、case の後のコンテンツと順番に照合されます。照合が成功した場合は、一致した式が実行されます。そうでない場合は、直接スキップされます。_ はすべてに照合できます。

構文形式は次のとおりです。

match subject:
    case <pattern_1>:
        <action_1>
    case <pattern_2>:
        <action_2>
    case <pattern_3>:
        <action_3>
    case _:
        <action_wildcard>

case _ : C および Java のdefault :と同様、他のケースが一致しない場合、このケースと一致します。一致は常に成功することが保証されます。

def http_error(status):
    match status:
        case 400:
            return "Bad request"
        case 404:
            return "Not found"
        case 418:
            return "I'm a teapot"
        case _:
            return "Something's wrong with the internet"

mystatus=400
print(http_error(400))

上記はHTTPステータスコードの出力例で、出力結果は以下のようになります。

要求の形式が正しくありません

ケースには複数の一致条件を設定することもできます。条件は | で区切られます。次に例を示します。

...
    case 401|403|404:
        return "Not allowed"

3. ループ構造

Python のループ ステートメントは for と while です。

Python ループ文の制御構造図は以下のとおりです。

while ループ

Python の while ステートメントの一般的な形式は次のとおりです。

while 判断条件(condition)：
    执行语句(statements)……

実行フローチャートは次のとおりです。

Gif デモの実行:

コロンとインデントにも注意してください。また、Python には do…while ループがありません。

次の例では、while を使用して 1 から 100 までの合計を計算します。

n = 100
sum = 0
counter = 1
while counter <= n:
    sum = sum + counter
    counter += 1
 
print("1 到 %d 之和为: %d" % (n,sum))

実行結果は以下の通りです。

1 から 100 までの合計は次のようになります: 5050

無限ループ
条件式を false にならないように設定することで、無限ループを実現できます。例は次のとおりです。

#!/usr/bin/python3
 
var = 1
while var == 1 :  # 表达式永远为 true
   num = int(input("输入一个数字  :"))
   print ("你输入的数字是: ", num)
 
print ("Good bye!")

上記のスクリプトを実行すると、出力は次のようになります。

数字を入力してください: 5
入力した数字は次のとおりです: 5
数字を入力してください:

C TRL+Cを使用して、現在の無限ループを終了できます。

無限ループは、サーバー上のリアルタイムのクライアント要求に役立ちます。

else ステートメントを使用した while ループ

while 以降の条件文が false の場合、else の文ブロックを実行します。

構文形式は次のとおりです。

while <expr>:
    <statement(s)>
else:
    <additional_statement(s)>

expr の条件文が true の場合は文ブロック文が実行され、false の場合はAdditional_statement が実行されます。

数値をループアウトしてサイズを判断します。

count = 0
while count < 5:
   print (count, " 小于 5")
   count = count + 1
else:
   print (count, " 大于或等于 5")

上記のスクリプトを実行すると、出力は次のようになります。

0 5 未満
1 5 未満
2 5
未満 3 5 未満
4 5 未満 5
5 以上

単純なステートメントグループ

if ステートメントの構文と同様に、while ループ本体にステートメントが 1 つだけある場合は、次のように while と同じ行にステートメントを記述できます。

flag = 1
while (flag): print ('欢迎访问泰山的技术博客!')
print ("Good bye!")

注: CTRL+C を使用すると、上記の無限ループを中断できます。

上記のスクリプトを実行すると、出力は次のようになります。

Tarzan の技術ブログへようこそ!
Tarzan の技術ブログへようこそ!
Tarzan の技術ブログへようこそ!
Tarzan の技術ブログへようこそ!
Tarzan の技術ブログへようこそ!
…

forループ文

Python for ループは、リストや文字列などの反復可能なオブジェクトを反復処理できます。

for ループの一般的な形式は次のとおりです。

for <variable> in <sequence>:
    <statements>
else:
    <statements>

フローチャート:

Python for ループの例:

sites = ["Baidu", "Google","Tarzan","Taobao"]
for site in sites:
    print(site)

上記のコード実行の出力は次のとおりです。

百度
Google
ターザン
タオバオ

文字列内の各文字を出力するためにも使用できます。

word = 'Tarzan'
 
for letter in word:
    print(letter)

上記のコード実行の出力は次のとおりです。

ターザン
_
_
_
_
_

整数の範囲値は range() 関数で使用できます。

#  1 到 5 的所有数字：
for number in range(1, 6):
    print(number)

上記のコード実行の出力は次のとおりです。

1
2
3
4
5

…その他の場合

Python では、ループ終了後にコードを実行するために for...else ステートメントが使用されます。

構文形式は次のとおりです。

for item in iterable:
    # 循环主体
else:
    # 循环结束后执行的代码

ループが実行されると (つまり、反復可能な要素内のすべての要素が走査されます)、else 節のコードが実行されます。ループ中に Break ステートメントが発生すると、ループは中断され、else 節は実行されません。この時点で実行されます。

for x in range(6):
  print(x)
else:
  print("Finally finished!")

执行脚本后，输出结果为：

0
1
2
3
4
5
6
Finally finished!

以下 for 实例中使用了 break 语句，break 语句用于跳出当前循环体，不会执行 else 子句：

sites = ["Baidu", "Google","Tarzan","Taobao"]
for site in sites:
    if site == "Tarzan":
        print("泰山博客!")
        break
    print("循环数据 " + site)
else:
    print("没有循环数据!")
print("完成循环!")

执行脚本后，在循环到 "Tarzan"时会跳出循环体：

循环数据 Baidu
循环数据 Google
泰山博客!
完成循环!

range() 函数

Python3 range() 函数返回的是一个可迭代对象（类型是对象），而不是列表类型， 所以打印的时候不会打印列表。
Python3 list() 函数是对象迭代器，可以把 range() 返回的可迭代对象转为一个列表，返回的变量类型为列表。

函数语法

range(stop)
range(start, stop[, step])

参数说明：

• start: 计数从 start 开始。默认是从 0 开始。例如 range(5) 等价于 range(0， 5)
• stop: 计数到 stop 结束，但不包括 stop。例如：range(0， 5) 是 [0, 1, 2, 3, 4] 没有 5
• step：步长，默认为 1。例如：range(0， 5) 等价于 range(0, 5, 1)

如果你需要遍历数字序列，可以使用内置 range() 函数。它会生成数列，例如:

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

也可以使 range() 以指定数字开始并指定不同的增量(甚至可以是负数，有时这也叫做’步长’):

>>> for i in range(0, 10, 3):
...  print(i)
...
0
3
6
9

注意: print(i) 要缩进空格。
负数：

>>> for i in range(-10, -100, -30):
...  print(i)
...
-10
-40
-70
>>>

您可以结合 range() 和 len() 函数以遍历一个序列的索引,如下所示:

>>> a = ['Google', 'Baidu', 'Tarzan', 'Taobao', 'QQ']
>>> for i in range(len(a)):
...  print(i,a[i])
...
0 Google
1 Baidu
2 Tarzan
3 Taobao
4 QQ
>>>

还可以使用 range() 函数来创建一个列表：

>>>list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]
>>>

break 和 continue 语句及循环中的 else 子句

break 执行流程图：

continue 执行流程图：

while 语句代码执行过程：

for 语句代码执行过程：

break 语句可以跳出 for 和 while 的循环体。如果你从 for 或 while 循环中终止，任何对应的循环 else 块将不执行。

continue 语句被用来告诉 Python 跳过当前循环块中的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。

实例
while 中使用 break：

n = 0
while n < 5:
    n += 1
    if n == 3:
        break
    print(n)

输出结果为：

1
2

while 中使用 continue：

n = 0
while n < 5:
    n += 1
    if n == 3:
        continue
    print(n)

输出结果为：

1
2
4
5

更多实例如下：

for letter in 'Tarzan':     # 第一个实例
   if letter == 'z':
      break
   print ('当前字母为 :', letter)
  
var = 10                    # 第二个实例
while var > 0:              
   print ('当前变量值为 :', var)
   var = var -1
   if var == 5:
      break

执行以上脚本输出结果为：

当前字母为 : T
当前字母为 : a
当前字母为 : r
当前变量值为 : 10
当前变量值为 : 9
当前变量值为 : 8
当前变量值为 : 7
当前变量值为 : 6

以下实例循环字符串 Tarzan，碰到字母 z 跳过输出：

for letter in 'Tarzan':     # 第一个实例
   if letter == 'z':        # 字母为 o 时跳过输出
      continue
   print ('当前字母 :', letter)
 
var = 5                    # 第二个实例
while var > 0:              
   var = var -1
   if var == 3:             # 变量为 3 时跳过输出
      continue
   print ('当前变量值 :', var)

执行以上脚本输出结果为：

当前字母 : T
当前字母 : a
当前字母 : r
当前字母 : a
当前字母 : n
当前变量值 : 4
当前变量值 : 2
当前变量值 : 1
当前变量值 : 0

ループ ステートメントには else 節を含めることができます。else 節は、リストが使い果たされたとき (for ループの場合)、または条件が false になり (while ループの場合) ループが終了するときに実行されますが、ループがブレークによって終了したときは実行されません。 。

次の例は、素数の循環例をクエリするために使用されます。

for n in range(2, 10):
    for x in range(2, n):
        if n % x == 0:
            print(n, '等于', x, '*', n//x)
            break
    else:
        # 循环中没有找到元素
        print(n, ' 是质数')

上記のスクリプトを実行すると、出力は次のようになります。

2 は素数
3 は素数
4 は 2 * 2 に等しい
5 は素数
6 は 2 * 3 に等しい
7 は素数
8 は 2 * 4 に等しい
9 は 3 * 3 に等しい

pass ステートメント

プログラム構造の整合性を維持するために、Python パスは空のステートメントです。

pass は何も行いません。次の例に示すように、通常はプレースホルダー ステートメントとして使用されます。

>>>while True:
...     pass  # 等待键盘中断 (Ctrl+C)

最小クラス:

>>>class MyEmptyClass:
...     pass

次の例では、文字が o の場合に pass ステートメント ブロックを実行します。

for letter in 'Tarzan': 
   if letter == 'z':
      pass
      print ('执行 pass 块')
   print ('当前字母 :', letter)

上記のスクリプトを実行すると、出力は次のようになります。

現在の文字: T
現在の文字: a 現在の
文字:
r パスブロック実行 現在
の文字: z現在の
文字:
a 現在の文字: n