【2】Python 流程控制

Python 流程控制

一、实验介绍

1.1 实验内容

本节介绍Python的流程控制if和for，range函数能够产生一个指定范围的列表，可以用def定义函数，其中有关键字参数、可变参数，lambda可以创建匿名函数。

1.2 实验知识点

• python流程控制
• range函数
• 函数概念

1.实验说明

此实验介绍Python的流程控制及函数。

1.3 实验环境

• python2.7
• Xfce终端

1.4 适合人群

本课程难度为初级，适合没有编程经验的初学者。

二、实验步骤

2.1 if 为条件判断语句

我们用一个猜数的游戏来讲解if的用法：

输出结果：

$ python guess.pyInput the number: 87Sorry, It's higher than that....Game will exit :)$ python guess.pyInput the number: 89Sorry, It's lower than that....Game will exit :)$ python guess.pyInput the number: 88Amazing, You guessed it!Game will exit :)

代码说明

程序运行时，将会提示我们输入数字，然后根据数字来判断我们输入的数字(guess_num)是否和预定义的(true_num)是相等的。

使用raw_input()函数来获取用户的输入，由于这个函数的特性，它获取的所有的值都会被转化为一个字符串，但是我们需要的是一个整型的数字，所以使用int()函数，强制转换为整型，以便我们接下来的判断。

第8行开始到13行，我们将输入的猜测数与我们预定义的的数做比较。如果相等，我们打印一个成功的消息。

注意，我们使用了缩进层次来告诉Python每个语句分别属于哪一个块。这就是为什么缩进在Python如此重要的原因。我希望你能够坚持每个缩进层一个制表符，或2个或4个空格的规则。

注意if语句(包括了elif，else)在结尾处包含一个冒号 —— 我们通过它告诉Python下面跟着一个语句块。

然后，我们检验猜测是否小于我们的数，如果是这样的，我们告诉用户它的猜测大了一点。我们在这里使用的是elif从句，它事实上把两个相关联的if else-if else语句合并为一个if-elif-else语句。这使得程序更加简单，并且减少了所需的缩进数量。

elif和else从句都必须在逻辑行结尾处有一个冒号，下面跟着一个相应的语句块（当然还包括正确的缩进）。

你也可以在一个if块中使用另外一个if语句，等等——这被称为嵌套的if语句。

记住，elif和else部分是可选的。一个最简单的有效if语句是：

if True:    print 'It is true'

甚至，我们可以使用三元操作符：condition1 if exp else condition2，exp为真执行condition1，否则为condition2，如

print "I'm True" if True else "False"

2.2 for 语句

for 语句用于循环迭代

定义一个列表：

>>> a = ['cat', 'window', 'defenestrate']

循环打印列表内容及内容长度：

>>> for x in a:...     print x, len(x)...cat 3window 6defenestrate 12

2.3 range()函数

2.3.1 使用range()函数

>>> range(10)[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

range(10) 生成了一个包含10个值的链表，它用链表的索引值填充了这个长度为10的列表，所生成的链表中不包括范围中的结束值。也可以让range操作从另一个数值开始，或者可以指定一个不同的步进值（甚至是负数，有时这也被称为“步长”）:

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

2.3.2 通过range()和len()迭代序列

>>> a = ['Mary', 'had', 'a', 'little', 'lamb']>>> for i in range(len(a)):...     print i, a[i]...0 Mary1 had2 a3 little4 lamb

2.4跳出循环：break 和 continue

2.4.1 break 语句

break语句用于跳出最近的一级for或while循环。

>>> for i in range(5):...    if i == 3:...        break...    print i...012>>>

一定要注意，这是很多新手会弄混的地方，break，只是跳出当前循环，不是跳出所有的循环（嵌套循环的情况下）

如上图，当程序第一次执行的时候i=0，里面的 for循环j=0，这时遇到了break，于是退出当前的这层循环(即这里的第二层循环)，回到外层循环，于是i从0变成了1，又开始了第2次循环；里面的循环又开始了一次全新的循环j=0，所以看结果，i的值从0到9，而j的值一直是0。

xrange，是range的另一种形式，对xrange的讨论已经超出了本课程的范围，所以可以认为xrange是一个优化版的range，特别是当你需要循环一个特别大的序列的时候。

有兴趣了解一下range和xrange的区别？，记住如果有些东西实在没法理解，就跳过它，等到我们对python有更多了解的时候再回头重新浏览，也许就会豁然开朗了 :)

2.4.2 continue 语句

continue语句是从C中借鉴来的，它表示跳过本次循环继续执行下一次迭代。

>>> for i in range(5):...    if i == 3:...        continue...    print i...0124>>>

了解了break的原理，continue就easy多了，当循环中遇到了continue，在它之后的语句便不再执行，立马对当前循环进行下一次循环(或者是说迭代)。

2.5 pass 语句

pass 语句什么也不做

pass 语句用于那些语法上必须要有什么语句，但程序什么也不做的场合。

>>> while True:...     pass  # Busy-wait for keyboard interrupt (Ctrl+C)...>>>

用于创建最小结构的类

>>> class MyEmptyClass:...     pass...>>>

2.6、Python中的函数

2.6.1 定义函数

关键字 def 引入了一个函数定义。在其后必须跟有函数名和包括形式参数的圆括号。函数体语句从下一行开始，必须是缩进的。

>>> def fib(n):    # write Fibonacci series up to n...     """Print a Fibonacci series up to n."""...     a, b = 0, 1...     while a < n:...         print a,...         a, b = b, a+b...>>> # Now call the function we just defined:... fib(2000)0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597

2.6.2 默认参数值

def ask_ok(prompt, retries=4, complaint='Yes or no, please!'):    while True:        ok = raw_input(prompt)        if ok in ('y', 'ye', 'yes'):            return True        if ok in ('n', 'no', 'nop', 'nope'):            return False        retries = retries - 1        if retries < 0:            raise IOError('refusenik user')        print complaint

这个函数可以通过几种不同的方式调用:

只给出必要的参数: ask_ok('Do you really want to quit?')

给出一个可选的参数: ask_ok('OK to overwrite the file?', 2)

或者给出所有的参数: ask_ok('OK to overwrite the file?', 2, 'Come on, only yes or no!')

>>> i = 5>>> def f(arg=i):>>>     print arg>>> i = 6>>> f()

输出：5

重要警告: 默认值只被赋值一次。这使得当默认值是可变对象时会有所不同，比如列表、字典或者大多数类的实例。

2.6.3.关键字参数

函数可以通过关键字参数的形式来调用，形如keyword = value。

def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Norwegian Blue'):    print "-- This parrot wouldn't", action,    print "if you put", voltage, "volts through it."    print "-- Lovely plumage, the", type    print "-- It's", state, "!"parrot(1000)                                          # 1 positional argumentparrot(voltage=1000)                                  # 1 keyword argumentparrot(voltage=1000000, action='VOOOOOM')             # 2 keyword argumentsparrot(action='VOOOOOM', voltage=1000000)             # 2 keyword argumentsparrot('a million', 'bereft of life', 'jump')         # 3 positional argumentsparrot('a thousand', state='pushing up the daisies')  # 1 positional, 1 keyword

2.6.4 可变参数列表

一个最不常用的选择是可以让函数调用可变个数的参数。这些参数被包装进一个元组。在这些可变个数的参数之前，可以有零到多个普通的参数。

>>> def test(tep, *args):...        print args...>>> test(1, 2, 3, 4, 5)(2, 3, 4, 5)

2.6.5 参数列表的分拆

当你要传递的参数已经是一个列表，但要调用的函数却接受一个个分开的参数值. 这时候你要把已有的列表拆开来. 例如内建函数 range() 需要要独立的 start , stop 参数.你可以在调用函数时加一个*操作符来自动把参数列表拆开。

>>> list(range(3, 6))            # normal call with separate arguments[3, 4, 5]>>> args = [3, 6]>>> list(range(*args))            # call with arguments unpacked from a list[3, 4, 5]

以同样的方式，可以使用 ** 操作符拆分字典:

>>> def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom'):...     print "-- This parrot wouldn't", action,...     print "if you put", voltage, "volts through it.",...     print "E's", state, "!"...>>> d = {"voltage": "four million", "state": "bleedin' demised", "action": "VOOM"}>>> parrot(**d)-- This parrot wouldn't VOOM if you put four million volts through it. E's bleedin' demised !

2.6.6 Lambda 形式

通过 lambda 关键字，可以创建短小的匿名函数。

>>> def make_incrementor(n):...     return lambda x: x + n...>>> f = make_incrementor(42)>>> f(0)42>>> f(1)43

lambda表达式作用是什么

2.7文档字符串

第一行应该是关于对象用途的简介。简短起见，不用明确的陈述对象名或类型，因为它们可以从别的途径了解到（除非这个名字碰巧就是描述这个函数操作的动词）。这一行应该以大写字母开头，以句号结尾。

如果文档字符串有多行，第二行应该空出来，与接下来的详细描述明确分隔。接下来的文档应该有一或多段描述对象的调用约定、边界效应等。

Python 的解释器不会从多行的文档字符串中去除缩进，所以必要的时候应当自己清除缩进。这符合通常的习惯。第一行之后的第一个非空行决定了整个文档的缩进格式。（我们不用第一行是因为它通常紧靠着起始的引号，缩进格式显示的不清楚。）留白“相当于”是字符串的起始缩进。每一行都不应该有缩进，如果有缩进的话，所有的留白都应该清除掉。留白的长度应当等于扩展制表符的宽度（通常是8个空格）。

>>> def my_function():...     """Do nothing, but document it.......     No, really, it doesn't do anything....     """...     pass...>>> print my_function.__doc__Do nothing, but document it.        No, really, it doesn't do anything.

三、总结

通过本节课程熟悉了python的流程控制(if,else语句，break，continue)，range()函数 以及自定义函数。本节的实验内容有点多，希望实验过程中可以多练习，从而达到掌握的目的。

四、作业

请定义一个函数，实现输入n，输出0-n之间的所有素数。