Python基础 – for循环

2022/6/20 13:45:14admin0 阅读0 评论

<h2>for循环的基础操作</h2>
循环是计算机程序的三大语句结构之一。
它是在满足条件的情况下，反复执行某一段代码的计算过程。
假设，现在我们需要输出以下列表中的每个元素，你会怎么做呢？
<code>numberList = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100]</code>
可以通过索引，将列表中的元素一个一个的输出。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-01.png” alt=“” />
如果列表中的元素不止五项，而是几十项，甚至是几百项，我们还要大量重复编写print() 和列表索引么？这可太麻烦了。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-02.png” alt=“” />
接下来，我们试着用【循环】简化这段代码。
<pre><code>numberList = [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100]
for number in numberList:
print(number)</code></pre>
原本需要编写 10 行的代码，现在使用【循环】后，编写方便了很多。
在 Python 中，循环语句有两类：
for 循环和 while 循环
<h3>for 循环的结构</h3>
<pre><code class=“language-python”>numberList = [10, 20, 30, 40, 50, 60]

for number in numberList:
print(number)</code></pre>
代码的作用
这三行代码使用了 for 循环将列表 numberList 里面的所有元素全部输出出来。
for
使用关键字 for，表明要在这里开始执行“for循环”的代码结构。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-03.png” alt=“” />
in
使用关键词 in，和 for 搭配，表明我们要把 in 后面的列表里面的数据元素赋值给前面的变量。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-04.png” alt=“” />
变量
表示一个变量，在 for 循环里面用来存储列表中的元素。
在本例代码中，列表 numberList 中有 6 个元素，变量 number 会被赋值 6 次。
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列表
列表中里面的元素会被分别赋值给变量，直到最后一个元素完成赋值，循环才结束。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-06.png” alt=“” />
冒号
循环语句的固定格式，表明接下来缩进的代码是每次循环都要执行的。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-07.png” alt=“” />
缩进
同样缩进的代码就是一个代码块，在每次循环中都要执行。
在这里，建议缩进四个空格，和 if 语句类型的缩进一样，保持同一种代码风格。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-08.png” alt=“” />
循环内
循环内的代码块，直到列表 numberList 中的元素被全部赋值完，循环才结束。
在本例中，由于列表 numberList 中的元素有 6 个，print()就要执行 6 次。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-09.png” alt=“” />
代码小结
通过如下格式在代码中使用for循环
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-10.png” alt=“” />
<pre><code class=“language-python”># TODO 定义列表fruitList
fruitList = ["apple", "grape","cherry"]

TODO for循环列表fruitList，将元素赋值给变量fruit

for fruit in fruitList :
# TODO 输出变量fruit
print(fruit)</code></pre>
<pre><code class=“language-python”># 使用 for 循环，利用切片获取列表中的第二项到第六项元素，分别赋值给一个变量 number，然后使用 print() 输出这个变量。

定义列表numberList

numberList = [10, 20, 30, 40, 50, 60]

TODO for循环列表中的第二项到第六项元素

for number in numberList[1:] :
# TODO 输出列表的元素
print(number)</code></pre>
<h3>for 循环的运行流程</h3>
当程序执行完 for 循环后，如果同一层级（缩进一致）还有代码未执行，则按照顺序，继续自上而下执行。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-11.png” alt=“” />
本例中，第2行和第3行的循环，执行 6 次以后，列表 numberList 中所有元素都被访问完了，for 循环结束。
变量 number 被赋值 6 次，循环结束后，变量 number 的值为 60。
程序继续执行下面和 for 循环处于同一层级代码，输出变量 number，在运行结果中就输出了 60。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-12.png” alt=“” />
for 循环的灵活之处在于，它会根据列表中的元素个数，自动调节循环的次数。
也就是说，for 循环能自动遍历一个列表里面的所有元素。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-13.png” alt=“” />
<h3>遍历</h3>
遍历是指通过某种顺序对一个数据结构中的所有元素进行访问。
for循环不仅可以遍历列，还可以遍历字典、元组、甚至字符串等数据结构。
遍历元组和字符串与遍历列表的代码几乎一样，也是逐个获取元组或字符串的每个字符。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-14.png” alt=“” />
for 循环遍历字典稍微有一些区别。
字典是键值对的组合，那么对字典的遍历就包含【键，值，键和值】三种情况。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-15.png” alt=“” />
遍历字典的键
for 循环遍历字典的键，有两种方法可以使用：
<ol>
<li>
for 循环遍历字典；
这个方法和 for 循环遍历列表的格式类似。
</li>
<li>
for循环遍历字典中的所有键；
使用 for 循环遍历 dict.keys()，将字典中的键赋值给变量，再通过 print() 输出变量。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-16.png” alt=“” />
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-16.png” alt=“” />
</li>
</ol>
遍历字典的值
遍历字典的值，可以通过查字典的方式，也就是通过字典的键找到对应指定的值。
首先使用 for 循环遍历字典，将键赋值给变量，通过<code>dict[键]</code>的方式找到<code>对应的值</code>，<code>并赋值给新的变量</code>。
接着使用 print()输出这个变量，即可遍历字典的值。
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遍历字典的键和值
上面演示的是使用 for 循环遍历字典的键和字典的值，如果想要同时输出字典的键和值，该怎么办呢？
这时，可以在循环内部分别输出字典的键和对应的值。
注意，在 for 循环中，一次循环会把循环内的代码全部执行完后，再开始下一次循环。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-18.png” alt=“” />
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-18.png” alt=“” />
在本例中，for 循环遍历字典productItems，在第一次循环中，变量 key 被赋值为"口香糖"。
进入循环中，第3行代码获取到"口香糖"对应的值 15，并赋值给变量 value，在第4行和第5行分别输出"口香糖"和15。
接着进入第二次循环，变量 key 被赋值为"可乐"，就这样执行完循环内的代码，再开始下一次循环，直到循环结束。
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<pre><code class=“language-python”># 修改年龄

刘老师在录入学生年龄时，不小心输入错了学生年龄，现在她想要把学生的年龄批量修改，这该如何操作呢？

1. 首先定义一个叫作 studentAge 的字典，{"Gary": 14, "Adam": 13, "Jack": 15, "Max":13, "Tim":14}。

2. for 循环遍历字典 studentAge，将字典的键赋值给变量key；

2.1 利用字典键查找值的方法，将字典中全部的值修改为 16。

3. for 循环结束后，输出字典studentAge。

TODO 定义字典studentAge

studentAge = {"Gary": 14, "Adam": 13, "Jack": 15, "Max":13, "Tim":14}

TODO for循环字典studentAge

for key in studentAge :
# TODO 修改字典的值为16
studentAge[key] = 16

TODO 输出字典studentAge

print(studentAge)</code></pre>
<pre><code class=“language-python”>studentAge = {"Gary": 14, "Adam": 13, "Jack": 15, "Max":13, "Tim":14}
for key in studentAge :
print(key)
print(studentAge[key])</code></pre>
<h2>for循环的复杂应用</h2>
学习了 for 循环遍历列表、字典等数据的方式。
了解学习下for 循环与“累加” 、if 判断和“计数器”的结合运用。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-21.png” alt=“” />
学过运用四则运算，计算 a 和 b 的和。
如果，要计算列表 jdList 中所有元素的和，该怎么操作呢？
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-22.png” alt=“” />
这种情况下，了解下"累加"的概念。
什么是“累加”呢？
例如，往瓶子里不断地放硬币的过程，就是“累加”。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-23.png” alt=“” />
<h3>for 循环与“累加”</h3>
<pre><code class=“language-python”>jdList = [3, 1.5, 4, 2]
total = 0
for price in jdList:
total = total + price
print(total)</code></pre>
代码的作用
这5行代码的功能就是，计算列表中的所有元素的总和并输出。
定义列表
第1行定义了列表 jdList ，列表中的四个元素都是可计算的数值（整型或浮点型）。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-24.png” alt=“” />
初始值
我们需要用一个变量来存储总和，第2行定义变量 total ，将0赋值给变量，这个过程就是设置初始值。
注意：这里的初始值需要定义在 for 循环的外侧，若定义在 for 循环中，每次循环变量都会重新赋值。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-25.png” alt=“” />
遍历列表
第3行使用<code>for…in… </code>结构遍历列表 jdList ，依次取出每个元素。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-26.png” alt=“” />
累加
第4行使用加法，计算 total 和 price 的和，再赋值给 total。
注意：根据四则运算规则，先计算等号("=")右边内容，再将计算结果赋值给左边变量。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-27.png” alt=“” />
（累加计算过程）
for循环第一次取出的元素price的值为3
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-28.png” alt=“” />
然后第一次对列表中的元素进行累加，total的初始值为0，price的值为3，两者相加和为3，赋值给total
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-29.png” alt=“” />
第二次循环时，price的值为1.5
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-30.png” alt=“” />
total的值为3，两者相加和为4.5，再赋值给total
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-31.png” alt=“” />
第三次循环时，price的值为4
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-32.png” alt=“” />
total的值为4.5，两者相加为8.5
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-33.png” alt=“” />
最后一次循环，price的值为2
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-34.png” alt=“” />
total的值为8.5，两者相加的结果为10.5
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-35.png” alt=“” />
循环结束后，print输出的total就是10.5
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-36.png” alt=“” />
结果
当 for 循环遍历结束后，此时，total 的值为最后一次计算的结果。
第5行，使用 print() 输出的就是列表中四个数据的总和。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-37.png” alt=“” />
代码小结
当使用累加来计算时，就需要这几部分
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-38.png” alt=“” />
以上就是一个“累加”的应用演示。
但在列表的操作中，不仅有总和的计算。接下来，学习记录元素在列表中位置的方法。
<h3>计数器的应用</h3>
例如：班主任有一个学生名单，需要按照顺序输出，第1名是xx，第2名是xx。
一般我们会使用索引，一行行输出，点击「run」直接运行即可。
<pre><code class=“language-python”>names = ["Tom", "Tim", "Amy", "Eva"]
print(f"第1名是{names[0]}")
print(f"第2名是{names[1]}")
print(f"第3名是{names[2]}")
print(f"第4名是{names[3]}")</code></pre>
但是这样一行行的输出太繁琐了。
为了解决这个问题，可以使用“计数器”来记录当前的遍历位置。
（什么是“计数器”？ “计数器”与“累加”的用法类似，在日常生活中，用来统计当前项目的进度）
因此，班主任输出学生排名，可以在遍历姓名的同时，使用“计数器”统计当前位置。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-40.png” alt=“” />
（计数器计算过程）
for循环第一次遍历列表，
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-41.png” alt=“” />
然后使用count进行计数，此时count的值为0，+1，赋值给count，于是count的值为1.
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-42.png” alt=“” />
同时数出那names列表里的第一个元素是Tom，于是输出"第一名是Tom"
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-43.png” alt=“” />
第二次继续遍历
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-44.png” alt=“” />
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-45.png” alt=“” />
每次遍历count的值就加1
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-46.png” alt=“” />
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-7.png” alt=“” />
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-48.png” alt=“” />
直到遍历完成。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-49.png” alt=“” />
<h3>if判断的复杂应用</h3>
学习了“累加”和“计数器”的用法后，但是部分情况下，我们不一定会对列表中的每个元素都进行累加，如果只取部分，该怎么处理呢？
如图所示，列表中已售罄商品使用"-"表示，想要剔除"-"，统计剩余商品总价，该怎样计算呢？
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-51.png” alt=“” />
这时，需要使用 if 语句，先判断再计算。
如图所示，逐个取出列表中的元素，使用 if 判断，元素不等于"-"时，再进行累加。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-52.png” alt=“” />
整理前面的思路，剔除"-"计算列表 jdList 的商品总价代码如图。
第4行，if 判断 price 不等于 "-" 时，使用累加计算总价。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-53.png” alt=“” />
在 for 循环中使用 if 语句时，需要注意缩进。
第一个缩进，上节课学过 for 循环中的代码需要增加缩进，表明是一个代码块。
第二个缩进，使用 if 语句时，语句里面的内容也需要增加缩进。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-54.png” alt=“” />
使用 for 循环和 if 语句时，需要注意 print() 的位置。
<ol>
<li>当 print() 在 for 循环中缩进四个空格时，按照代码执行顺序，遍历每个元素后再输出。</li>
</ol>
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-55.png” alt=“” />
<ol start=“2”>
<li>当 print() 位置在 if 语句的代码中时，表明 print() 是 if 代码块中的内容。
只有在 if 判断的情况成立时，才会执行 print() 。</li>
</ol>
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-56.png” alt=“” />
<ol start=“3”>
<li>当 print() 位置与 if 语句缩进相同，按照代码执行的顺序，先执行 if 语句块，然后执行 print() 。
因此，这里输出的内容也是列表中所有的元素。</li>
</ol>
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-57.png” alt=“” />
<ol start=“4”>
<li>当 print() 位置与 for 循环缩进相同时，按照代码执行顺序，循环结束后，再执行 print() 语句。
因此，输出的内容为最终结果。</li>
</ol>
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2533-58.png” alt=“” />
<h3>小练习 - 奇数的个数</h3>
要求：
<ol>
<li>
定义变量 count ，初始值为0，用于计算奇数的个数；
</li>
<li>
使用 for 循环遍历列表，在循环中使用 if 语句判断，当元素为奇数时，将计数器 count 的值加一。
</li>
<li>
循环结束后，使用 print() 输出 count 。
</li>
</ol>
<pre><code class=“language-python”># 定义numbers存储
numbers = [33.2, 4, 5, 7, 1, 2.8, 7, 5]

定义count初始值为0

count = 0

遍历列表，使用 if 判断num取模等于1时

count计数加1，输出最终个数

for num in numbers:
if num % 2 == 1:
count = count + 1
print(count)</code></pre>
<h3>小练习 - 奇数的和</h3>
要求：
<ol>
<li>
定义变量 result ，初始值为0，用于存储所有奇数的和；
</li>
<li>
使用 for 循环遍历列表，在循环中使用 if 语句判断，当元素为奇数时，将元素进行累加。
</li>
<li>
循环结束后，使用 print() 输出 result 。
</li>
</ol>
<pre><code class=“language-python”># 定义列表numbers
numbers = [33.2, 4, 5, 7, 1, 2.8, 7, 5]

定义变量result，初始值为0

result = 0

for循环遍历列表

for num in numbers:
# 使用if判断，num取模的值等于1时
if num % 2 == 1:
# result和num相加，赋值给result
result = result + num

使用print()输出结果

print(result)</code></pre>