Python基础 – while循环

2022/6/21 10:16:58admin0 阅读0 评论

<h2>for循环回顾</h2>
学习了如何利用for语句实现代码重复执行的循环结构。
通过遍历列表，输出其中的每一个元素。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-01.png” alt=“” />
for循环就像是排队办事，一个个进入，轮流办理，每个人经历的流程都一样。
在for循环，一次遍历就是一次循环，因此我们知道会经历过几次循环。
在另一种情况下，我们并不关心循环几次，只在意循环什么时候结束。
这样的循环逻辑，就对应Python中的条件循环（也叫while循环）。
<h2>条件循环</h2>
条件循环，又称while循环，以判断条件是否成立，来决定是否执行循环内的代码。
当判断为真时，代码会循环执行，当判断为假时则终止循环。
while循环中，有一个判断条件，来决定是否执行循环内的代码。
判断为True，则继续执行循环；
判断为False，就会中止循环。
这样的判断条件，我们称为——边界条件。
<h2>边界条件</h2>
while循环的边界条件，是指终止循环的那个判断条件。
边界条件为False，则中止循环。
（隐喻：跑圈的时候，条件为小于10圈就一直跑。直到跑到10圈，教练吹哨，就停止跑圈。）
理解了while循环的概念，来看看代码的语法格式。
同样是输出一个列表里面的所有元素，如何使用while循环来完成
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-02.png” alt=“” />
<h2>while循环</h2>
<pre><code class=“language-python”>nameList = ["Max","Tom","Jim","Ken","Kim"]
counter = 0
while counter < 5:
print(nameList[counter])
counter = counter + 1</code></pre>
代码的作用
这5行代码使用了while循环把列表的元素全部输出出来。
第3行使用while循环，判断Counter是否小于5。若是，就进入循环；若不是，程序就终止。
第4行，条件为True时，输出列表nameList中索引为Counter的元素；
第5行，在条件为True时，用Counter计数，继续回到第3行代码，不断循环，直到while循环判断为False，程序结束。
counter初始化
变量counter赋值0，进行初始化。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-03.png” alt=“” />
while
使用关键词while，表明我们要在这里开始执行“while循环”的代码结构。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-04.png” alt=“” />
边界条件
边界条件，如果该条件成立（True=真），就执行下面的缩进代码；
如果该条件不成立（False=假），就终止循环。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-05.png” alt=“” />
英文冒号:
一个冒号，循环语句的固定格式，表明接下来缩进的代码块，在每次边界条件为True的时候，都要执行。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-06.png” alt=“” />
四个空格
四个空格，循环缩进的固定格式，表明同样缩进的代码在每次边界条件为True的时候，都要执行。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-07.png” alt=“” />
循环内代码
缩进后的代码，是一个代码块，是循环中要执行的部分。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-08.png” alt=“” />
（while循环运行流程）
while标志着开始进入条件循环，判断这时的counter是否小于5，由于上面定义了counter初始化赋值为0，小于5满足条件，因此进入循环
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-09.png” alt=“” />
在第一次循环中，输出了列表索引为0的元素Max
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-10.png” alt=“” />
然后counter + 1 ，重新赋值给counter，也就是0+1 变为1
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-11.png” alt=“” />
重新又判断一次，此时的counter是否小于5，由于counter刚刚修改为1，小于5满足条件，依旧进入循环，输出
列表索引为1的元素Tom
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-12.png” alt=“” />
然后counter +1 重新赋值给counter，就变成了1+1 变为 2
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-13.png” alt=“” />
重新又一次进行判断，满足条件后，继续进入循环，输出此时索引是counter的元素 Jim
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-14.png” alt=“” />
然后counter + 1，再一次进入判断看是否满足条件
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-15.png” alt=“” />
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-16.png” alt=“” />
直到counter +1 之后，值变为5，进行判断时，5 < 5 不成立，返回False，就终止了这个循环，这就是while循环过程。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-17.png” alt=“” />
代码小结
通过如下格式在代码中使用while循环
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-18.png” alt=“” />
<h3>小练习</h3>
（一）
<pre><code class=“language-python”>sum= 0
counter= 0
while counter < 5:
sum = sum + counter
counter = counter + 1
print(sum)</code></pre>
一段累加代码，输出的结果依次是0 1 3 6 10
sum是累加器，counter是计数器，都初始化为0，
然后进入while循环，sum和counter的值相加赋值给sum，
counter+1，输出sum的值，本次循环结束，进入下一循环。
直到counter小于5不成立，循环结束。
（二）
<pre><code class=“language-python”>sum= 0
counter= 0
while counter < 5:
sum = sum + counter
counter = counter + 1
print(sum)</code></pre>
和上一段代码唯一不同之处在于print()语句所在的位置不一样。
上一段，在循环中输出，所以循环进行五次，就输出了五个值。
而本段代码中，print()在while循环之外，并且和while循环处于同一层级，循环结束以后才会执行print，输出最终的值。
（三）
<pre><code class=“language-python”>sum= 0
counter= 0
while counter < 5:
counter = counter + 1
sum = sum + counter
print(sum)</code></pre>
本段（三）和上段（二）的不同之处，在于累加器sum和计数器counter的位置。
本段代码中，counter先+1，sum再被赋值，所以在每一次循环中，counter都是先+1以后再与sum累加计算的，
当循环执行到第五次的时候，counter等于4，进入循环以后，counter自增等于5 ，sum等于15（1+2+3+4+5），不满足条件，循环结束，
输出sum的值为15。
<hr />
for循环是有天然的边界条件——完成遍历。
但while循环是有可能一直运行的。只要边界条件为真，它就会一直执行下去。
比如图中代码就会永远执行，这种循环我们又叫做”死循环”。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-20.gif” alt=“” />
<h2>死循环</h2>
死循环是一种循环类型， 当一个循环永远无法终止的时候，我们就说它是一个死循环。
死循环会一直运行下去。
如图，由于边界条件永远为True，因此，循环会一直进行下去，永远不会停止。
<img src=“https://assets.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-20.gif” alt=“” />
一般来说“死循环”是一个bug，它会导致程序一直无意义运行，我们在写代码的时候一定要尽量去避免。
图中，我们修改一下之前的代码，就不会进入死循环了。因为在执行完print()以后我们给tag变量赋值了False，此时while的判断条件为False，循环就结束了。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-21.png” alt=“” />
<h2>for循环和while循环区别</h2>
总结一下，从代码的执行结果来看，for循环和while循环，都可以实现相同的功能。
但他们的区别在哪呢？
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-22.png” alt=“” />
第一个区别：
for循环是在每一次循环的时候，按照从头到尾的顺序自动遍历，给变量name赋值列表中的元素；
而while循环是用一个计数器来索引列表，分别访问这个列表里面的每个元素。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-23.png” alt=“” />
第二个区别：
循环的终止条件不一样。
for循环的终止条件是遍历完这个列表；
while循环的终止条件是边界条件，<code>counter < 5</code>，当边界条件为True的时候继续执行代码，为False的时候就终止执行。
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-24.png” alt=“” />
简而言之，需要记住三条。
<ol>
<li>
for循环常用于处理列表内的每个元素。
</li>
<li>
for循环有天然的边界条件，while循环没有，需要我们精心设计边界条件。
</li>
<li>
大多数时候，for循环和while循环可以互换使用。
</li>
</ol>
<img src=“http://src.moshanghua.net/images/2022/06/msh-2545-25.png” alt=“” />
<h3>小练习</h3>
<pre><code class=“language-python”>number = 100
while number >= 0:
print(number)
number = number - 1</code></pre>
这段代码实现了输出100以下的非负整数。
第1行给number赋值100；
第2行，执行while循环，判断number是否>=0，如果是，就执行循环内的语句。
第3行输出了当前的number。
第4行，number-1再赋值给number，得到新的number再次进入循环