什么是循環

在編程中，循環意味著以相同的順序多次重復同一組計算。

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想想現實生活中的情況。你是一位在森林里測量樹木的野外生物學家。你選一棵樹，測量它的直徑和高度，把它們寫在你的筆記本上，估計它的總體積。接下來，你再選一棵樹，測量它的直徑和高度，把它們寫在你的筆記本上，估計它的總體積。然后，你再選一棵樹，測量它的直徑和高度，把它們寫在你的筆記本上，估計它的總體積。

您將不斷重復相同的過程，直到示例中的所有樹都用完為止。在編程行話中，您將遍歷每棵樹，并以相同的順序執行相同的任務集。

回到編程，如果給您一個整數值列表，并要求對每個項進行平方，然后再加5，最后報告結果——這就是一個循環的例子。

我們可以循環什么?

那么我們可以循環什么呢?基本上，任何可迭代的數據類型都可以使用循環進行操作。Python中的可迭代對象是以不同數據格式存儲的值序列，例如:

• 列表(例如。[15]10、12、13日)
• 元組(例如(10,12,13,15))
• 字典(例如{' Name ': ' Alan '， ' Age ': 25})
• 字符串(例如' Data Science ')

循環都有那些類型?

主要有兩種循環:for循環和while循環。其中，for循環是應用于數據科學問題中最常見的一種循環。關鍵的區別是:

• for循環對iterable對象中的每個元素進行有限次數的迭代
• while循環一直進行，直到滿足某個條件

遍歷列表

遍歷一個列表非常簡單。給一個值列表，并要求對每個項做一些事情。假設你有:

my_list = [1,2,3,4]  

然后要求你計算列表中每個值的平方:

for each_value in my_list:  
    print(each_value * each_value)Out:  
1  
4  
9  
16  

類似地，你可以做一些更復雜的循環(例如'嵌套循環')。例如，給你兩個列表并要求:

(i)將一個列表的值與另一個列表相乘

(ii)將它們追加到一個空列表中

(iii)打印出新的列表。

new_list = []list1 = [2, 3, 4]  
list2 = [4, 5, 6]for i in list1:  
    for j in list2:  
        new_list.append(i*j)  
          
print(new_list)Out:  
[8, 10, 12, 12, 15, 18, 16, 20, 24]  

 

遍歷元組

遍歷元組可能會有點復雜，這取決于元組的結構和要完成的任務。

讓我們在一個列表中存儲一些元組，每個元組代表一個類中學生的姓名和年齡:

students = [('Allie', 22), ('Monty', 18), ('Rebecca', 19)]  

現在的任務是：

(i)提取所有的年齡

(ii)將它們存儲在一個列表中

(iii)計算平均年齡

ages = []for i,j in students:  
    ages.append(j)  
  
avg = sum(ages)/len(ages)  
print(avg)  
  
Out:   
19.666666666666668  

 

這里的每個元組都包含兩個條目(姓名和年齡)。即使您對名稱不感興趣，通過i和j，您將指定這兩個項目，并要求將項目j (age)追加到一個新的列表中。它被稱為“元組拆包”。

遍歷字典

Python中的字典是鍵-值對的集合：字典中的每一項都有一個鍵和一個相關聯的值。一個字典的例子:

# fruit price dictionary  
fruit_prices = {"apple": 2.50, "orange": 4.99, "banana": 0.59}  

 

您可以循環遍歷這些dictionary元素并執行各種操作。下面是一些例子:

提取字典中的所有鍵值:

for i in fruit_prices.keys():  
    print(i)  
  
Out:  
apple  
orange  
banana  

 

將所有的值存儲在一個列表中:

values = []  
 for i in fruit_prices.values():  
     values.append(i)  
 print(values)  
   
 Out:  
 [2.5, 4.99, 0.59]  

 

遍歷字符串

讓我們考慮字符串- " Hello "。它看起來像一個可迭代對象嗎?事實上，它是。

for i in 'Hello':  
    print(i)  
  
Out:  
H  
e  
l  
l  
o  

 

可以使用for循環解包字符串中的每個字符，并對它們執行各種操作。

同樣，也可以遍歷句子中的每個單詞。但是在這種情況下，需要一個額外的步驟來分割句子。

sent = 'the sky is blue'  
# splitting the sentence into words  
sent_split = sent.split()  
# extract each word with a loop  
for i in sent_split:  
    print(i)  
  
Out:  
the  
sky  
is  
blue  

 

While循環

與for循環類似，while循環重復執行一個代碼塊——只要條件為真。只有當循環條件為false時，循環才會中止。

while循環的一般結構是這樣的:

i = 0while i <=5:  
    print(i)  
    i = i+1   
  
# option to break out of the loop  
Out:  
0  
1  
2  
3  
4  
5  

 

在上面的每一次迭代中，i的值都被輸出到5。在此之后，while循環條件變為false(即i = 6時，i≤5變為false)。

user_id = 'user101'  
 while True:  
     user = input('Enter your user ID: ')  
       
     if user == user_id:  
         print("You have entered ", user)   
         break  
     else:  
         print("Enter a valid user ID ")  

 

循環控制:continue, break, pass

有三種所謂的循環控制關鍵字:continue, break, pass。這些語句改變循環流，并允許程序在觸發特定外部條件時退出或跳過部分循環。

Break

如果在循環中存在break語句，則在滿足條件時終止循環。

string = 'hello, there'  
for i in string:  
    if i == ',':  
        break  
    print(i)  
Out:  
h  
e  
l  
l  
o  

 

在上面的代碼片段中，我們要求程序在找到字符串中的逗號并執行下一條語句(打印i)

continue

continue語句簡單地跳過一個迭代并繼續到下一個迭代，而不是跳出循環。

讓我們執行上面相同的代碼，但是使用continue關鍵字。

string = 'hello, there'  
for i in string:  
    if i == ',':  
        continue  
    print(i)Out:  
h  
e  
l  
l  
o  
   
t  
h  
e  
r  
e  

 

在這種情況下，如果循環遇到了逗號循環會繼續跳過逗號。

Pass

pass不做任何事情，它只是一個還沒有寫的語句的占位符。

string = 'hello, there'  
for i in string:  
    pass  

 

如果我們沒有在那里放入一個pass，它將拋出一個錯誤消息，其余的代碼將不會執行。

總結

本文的目的是直觀地了解Python中的for循環和while循環。給出了如何循環遍歷可迭代對象的例子，如列表、元組、字典和字符串。在文章的最后，我們通過示例介紹了循環控制語句的概念——break、continue和pass。

本文旨在對循環的工作方式進行初步概述。