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Python教程_Python中while循环的基本用法

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whilefor都可以使程序重复执行某一段代码(又称作循环体),区别是for循环用于针对集合中的每一个元素都一个代码块,而while循环在表达式为True的情况下会不断地执行,直到指定条件不满足为止。

今天我们一起来学习下while关键字的使用。

1.while循环简介

while在英语中的解释是:当……时候。

在Python中的语法是:

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while 表达式:
    循环体

意味着,当表达式为True的时候,程序会一直执行循环体代码,直至表达式为False

1.1使用while循环

简单的while循环当属数数了。例如,下面的while循环从1数到5:

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num = 1
while num <= 5:
    print(num)
    num += 1

首先定义了变量num并给其初始值1。接下来的while循环被设置成这样:只要num小于或等于5,就接着运行循环体代码。

循环体中的代码打印变量num的值,再使用代码num+=1(代码num=num+1的简写)将其值加1。

只要满足条件num<=5,python就接着运行这个循环。由于1小于5,因此Python打印1,并将num加1,使其为2;由于2小于5,因此Python打印2,并将num加1,使其为3,以此类推。一旦num大于5,循环将停止,整个程序也将结束运行。

运行结果:

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有人可能看到这会有点懵:已经有for循环了,为啥又搞出个while循环?

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注:表情包中不是python代码
可以简单的这样理解:for循环主要用于那些我们知道循环次数的循环,如,遍历整个列表,我们知道循环次数就是列表中元素的个数。而while循环主要用于那些我们不知道具体循环多少次的循环,人们常说人生就像一个程序,写成代码的话,我们人生中发生的所有事情都在while 活着:循环的循环体中,我们是不知道一个人到底能活多长时间的,只能用while

当然,有些循环用forwhile都可以实现。

其实,你每天使用的程序很可能就包含着while循环。例如,游戏程序就在一个大的while循环中,在玩家退出时停止运行。用while循环能让程序在用户没有让它停止之前一直运行,这点是for循环做不到的。

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1.2让用户选择何时退出

可使用while循环让程序在用户愿意时不断地运行,当用户想退出时就可以随时退出:

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prompt = "\n输入一些内容,系统将原样返回给你:"
prompt += "\n键入 'quit' 结束此程序运行。"
message = ''
while message != 'quit':
    message = input(prompt)
    print(message)

我们定义了一条信息提示,告诉用户他有两个选择:要么输入一条消息,要么输入’quit’退出程序。

接下来我们创建了变量message来接收用户输入的内容。Python执行while语句时,需要将message的值与’quit’进行比较。如果用户输入的不是’quit’,程序将打印出用户输入,否则将终止程序运行。

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我们向控制台输入的任何信息(除’quit’)都能得到一模一样的返回信息。

当我们键入’quit’时,可以终止程序运行:

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输入’quit’以后确实终止了程序,但它将’quit’也打印了出来。这其实无关痛痒,然而精益求精的我们是不能忍受的,怎么能让它在输入’quit’时直接退出,输入其他信息时原样返回呢?

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prompt = "\n输入一些内容,系统将原样返回给你:"
prompt += "\n键入 'quit' 结束此程序运行。"
message = ''
while message != 'quit':
    message = input(prompt)
    if message != 'quit':
        print(message)

我们只要让程序在打印信息前做个简单的检查,仅在消息不是’quit’时才打印它:

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可以清楚地看到,这回输入’quit’之后程序没有返回’quit’给我们(可不是天罡君截图的时候故意没截下面噢)。

1.3更优雅的退出方式

前一个示例中,我们采用判断message!='quit'是否为True的方式来决定程序是否继续循环执行。可有时影响程序是否继续执行的条件不止一个,如用户输入’quit’或’退出’中的任意一个都可以终止程序运行。

聪明的小伙伴会说那还不简单,我把判断条件换成:

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message != 'quit' or message != '退出'

这样做到底可不可以呢?答案是可以的,但不是最好的或者说是不优雅的,我们写程序的偶尔可以追求下代码的品质嘛。

 

更优雅的方式是使用标志。可能有小伙伴对这个名词感触不深,我们直接上新鲜滚烫的代码来感受一下。

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prompt = "\n输入一些内容,系统将原样返回给你:"
prompt += "\n键入 'quit' 结束此程序运行。"
active = True
while active:
    message = input(prompt)
    if message == 'quit':
        active = False
    elif message == '退出':
        active = False
    else:
        print(message)

我们把active作为标志位,并且初始值给它True,这里肯定得是True,不然程序无法进入循环,就更别提执行循环体代码了。

然后使用两条if语句来检查变量message的值。如果用户输入的是’quit’,我们就把变量active设置成False,如果用户输入的是’退出’,我们也把变量active设置成False

至于为什么不把两个if判断条件写在一起?

其一,这样就和把message != 'quit' or message != '退出'直接写在while后面没啥区别了;

其二,是想让小伙伴们认识到,在真实的项目中,只要有一个条件不满足,就可以直接把active置为False,程序会直接停止运行,因为不同的条件下逻辑可能会不一样,代码块自然也会不同,所以无法把两个if判断条件写在一起。

如果用户输入的既不是’quit’又不是’退出’,则程序会将用户输入信息原样输出。

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1.4使用break退出循环

如果你要立即退出while循环,不在运行循环体中余下的代码,也不管while后面跟的表达式是真是假,可以使用break语句。

例如,我们写个点菜程序,让用户输入TA想吃的菜。在这个程序中,我们可以在用户输入’quit’后使用break语句立即退出while循环:

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prompt = "\n请输入您想吃的菜名:"
prompt += "\n键入'quit'以退出程序。"

while True:
    food = input(prompt)

    if food == 'quit':
        break
    else:
        print("我想吃", food)

我们将True作为while的循环判断条件,因此这程序理论上会不断运行下去(在没有break语句的情况下)。

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这个程序不断让用户输入想吃的菜名,直到用户输入’quit’,程序执行break语句,退出循环。

需要注意,break语句的作用就是跳出循环(一层循环),这在for循环体中也是适用的哦。

1.5在循环体中使用continue

continue的意思是继续。

Python中使用continue语句跳过当前循环体中的剩余语句,然后继续进行下一轮循环。

注意:continuebreak的区别在于,前者跳出当前(本次)循环,而后者跳出整个循环。二者既可用于while也可用于for

举个栗子,我们来打印从1~10中的奇数。

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current_number = 0
while current_number < 10:
    current_number += 1
    if current_number % 2 == 0:
        continue
    print(current_number)

小伙伴们肯定有别的打印奇数的方法,这里主要是想用循环和continue来实现。

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先定义变量current_number并赋初值0,由于它小于10,Python进入while循环。

进入循环后,变量current_number在原数字上加1。

接下来,if语句检查current_number与2的求模运算结果(之前文章说过,结果为0说明是偶数,不为0说明是奇数)。

如果结果为0(偶数),就执行continue语句,Python会忽略余下的代码,并返回到循环的开头。如果结果不为0(奇数),就执行循环体中剩余的代码,Python将会把这个数字打印出来。

1.6无限循环

初学者经常会把循环语句写成无限循环。

比如1~5数数:

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x = 1
while x <= 5:
    print(x)
    x += 1

程序的循环终止条件是x<=5,在循环体中每次x+=1,循环体执行5次以后必然不满足循环条件,程序肯定是会正常终止的。

但我们初学者特别容易遗漏掉代码行x+=1,导致程序进入死循环,没完没了的运行。

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# 这个循环将不会终止
x = 1
while x <= 5:
    print(x)

上面代码x初始值是1,但根本不会变,所以while后面的循环条件永远成立,导致程序会一直打印1。

友情提示:如果你不小心写了个无限循环程序(没人可以保证自己不会犯错),可以按Ctrl+C,也可关闭显示程序输出的终端来终止程序。

  • 本文作者: Wynn

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