Python从入门到精通第四章（程序的控制结构）-开发者社区

一、逻辑运算

1、逻辑运算符回顾

运算符	逻辑表达式	描述
and	x and y	只有x和y的值都为True，才会返回True，否则返回False
or	x or y	只要x或y的值为True，就会返回True，否则返回False
not	not x	如果x为True，则返回False，否则返回True

2、举例

（1）例1：

# 练习1: 定义一个整数变量 age，编写代码判断年龄是否正确 age = 100 # 要求人的年龄在 0-120 之间 if age >= 0 and age <= 120: print("年龄正确") else: print("年龄不正确") # 练习2: 定义两个整数变量 python_score、c_score，编写代码判断成绩 python_score = 50 c_score = 50 # 要求只要有一门成绩 > 60 分就算合格 if python_score > 60 or c_score > 60: print("考试通过") else: print("再接再厉！")

（2）例2：

# 练习: 定义一个布尔型变量 `is_employee`，编写代码判断是否是本公司员工 is_employee = True # 如果不是提示不允许入内 if not is_employee: print("非公勿内")

二、分支语句

1、多分支语句

（1）多分支语句的基本结构：

if 条件表达式1:
条件1满足执行的代码
……
elif 条件表达式2:
条件2满足时，执行的代码
……
elif 条件表达式3:
条件3满足时，执行的代码
……
else:
以上条件都不满足时，执行的代码
……

①elif和else都必须和if联合使用，而不能单独使用。

②可以将if、elif 和else以及各自缩进的代码，看成一个完整的代码块。

③下图所示的是多分支语句的控制结构示意图。

（2）举例：

holiday_name = "平安夜" if holiday_name == "情人节": print("买玫瑰") print("看电影") elif holiday_name == "平安夜": print("买苹果") print("吃大餐") elif holiday_name == "生日": print("买蛋糕") else: print("每天都是节日啊……")

2、if语句的嵌套

（1）嵌套if语句的基本结构：

if 条件表达式1:
条件1满足执行的代码
……
if 条件表达式2:
条件1和条件2均满足时，执行的代码
……
# 条件2不满足的处理
else:
条件1满足但条件2不满足时，执行的代码
# 条件1不满足的处理
else:
条件1不满足时，执行的代码
……

（2）举例：

①例1：

# 定义布尔型变量 has_ticket 表示是否有车票 has_ticket = True # 定义整数型变量 knife_length 表示刀的长度，单位：厘米 knife_length = 20 # 首先检查是否有车票，如果有，才允许进行 安检 if has_ticket: print("有车票，可以开始安检...") # 安检时，需要检查刀的长度，判断是否超过 20 厘米 # 如果超过 20 厘米，提示刀的长度，不允许上车 if knife_length >= 20: print("不允许携带 %d 厘米长的刀上车" % knife_length) # 如果不超过 20 厘米，安检通过 else: print("安检通过，祝您旅途愉快……") # 如果没有车票，不允许进门 else: print("大哥，您要先买票啊")

②例2：

""" 1. 从控制台输入要出的拳 —— 石头（1）／剪刀（2）／布（3） 2. 电脑 随机 出拳 —— 先假定电脑只会出石头，完成整体代码功能 3. 比较胜负 """ # 在Python中，要使用随机数，首先需要导入随机数的模块 —— “工具包”（建议在导入工具包时应该将导入的语句放在文件顶部） # ● 导入模块后，可以直接在模块名称后面敲一个 . 然后按 Tab 键，会提示该模块中包含的所有函数 # ● random.randint(a, b) ，返回 [a, b] 之间的整数，包含 a 和 b import random # 从控制台输入要出的拳 —— 石头（1）／剪刀（2）／布（3） print("石头（1）／剪刀（2）／布（3）") player =int(input("请出拳：")) # 电脑随机出拳 computer = random.randint(1,3) # 比较胜负 # 如果条件判断的内容太长，可以在最外侧的条件增加一对大括号 # 再在每一个条件之间，使用回车，PyCharm 可以自动增加 8 个空格 if((player == 1 and computer == 2) or (player == 2 and computer == 3) or (player == 3 and computer == 1)): print("用户胜出！") elif player == computer: print("平局") else: print("电脑胜出！") # 另一种写法 if (computer == player % 3 + 1 ): print("用户胜出！") elif player == computer: print("平局") else: print("电脑胜出！")

三、循环语句——条件循环

1、while循环基本使用

（1）while循环最常用的应用场景就是让指定的代码按照指定的次数重复执行。

（2）死循环：由于程序员的原因，忘记在循环内部修改循环的判断条件，导致循环持续执行，程序无法终止。

2、条件循环

（1）条件循环的基本结构：

while(<条件>):
<语句块1> # while语句以及缩进部分是一个完整的代码块
<语句块2>

①当条件为True（真）时，执行语句块1，然后再次判断条件，当条件为False（假）时，退出循环执行语句块2。

②举例：

# 1. 定义重复次数计数器 i = 1 # 2. 使用 while 判断条件 while i <= 5: # 要重复执行的代码 print("Hello Python") # 处理计数器 i i = i + 1 print("循环结束后的 i = %d" % i)

3、循环计算

（1）在程序开发中，通常会遇到利用循环重复计算的需求，遇到这种需求，可以在while语句上方定义一个变量，用于存放最终计算结果，然后在循环体内部，每次循环都用最新的计算结果，更新之前定义的变量。

（2）例1：

# 计算 0 ~ 100 之间所有数字的累计求和结果 # 0. 定义最终结果的变量 result = 0 # 1. 定义一个整数的变量记录循环的次数 i = 0 # 2. 开始循环 while i <= 100: print(i) # 每一次循环，都让 result 这个变量和 i 这个计数器相加 result += i # 处理计数器 i += 1 print("0~100之间的数字求和结果 = %d" % result)

（3）例2：

# 0. 最终结果 result = 0 # 1. 计数器 i = 0 # 2. 开始循环 while i <= 100: # 判断偶数 if i % 2 == 0: print(i) result += i # 处理计数器 i += 1 print("0~100之间偶数求和结果 = %d" % result)

4、break和continue

（1）在循环体中，如果某一个条件满足后，不再希望循环继续执行，可以使用break关键字退出循环（仅退出一层循环体）。

i = 0 while i < 10: # break 某一条件满足时，退出循环体，不再执行循环体后续的代码 # i == 3 if i == 3: break print(i) i += 1 print("over")

（2）在循环体中，如果某一个条件满足后，希望本轮循环不执行循环体后续的语句，然后马上开始判断下一轮循环是否继续，可以使用continue关键字提前结束本轮循环。

i = 0 while i < 10: # 当 i == 7 时，不希望执行需要重复执行的代码 if i == 7: # 在使用 continue 之前，同样应该修改计数器 # 否则会出现死循环 i += 1 continue # 重复执行的代码 print(i) i += 1

5、while循环嵌套

（1）while嵌套就是——while里面还有while。

while 条件1表达式:
条件1满足时，做的事情1
条件1满足时，做的事情2
条件1满足时，做的事情3
...(省略)...
while 条件2表达式:
条件2满足时，做的事情1
条件2满足时，做的事情2
条件2满足时，做的事情3
...(省略)...
处理条件2
处理条件1

（2）循环嵌套演练——九九乘法表：

# 定义起始行 row = 1 # 最大打印 9 行 while row <= 9: # 定义起始列 col = 1 # 最大打印 row 列 while col <= row: # end = ""，表示输出结束后，不换行 # "\t" 可以在控制台输出一个制表符，协助在输出文本时对齐 print("%d * %d = %d" % (col, row, row * col), end="\t") # 列数 + 1 col += 1 # 一行打印完成的换行 print("") # 行数 + 1 row += 1

四、循环语句——遍历循环

1、遍历循环的格式

for <循环变量> in <遍历结构>:
<语句块>

①遍历循环可以理解为从遍历结构中逐一提取元素，放在循环变量中，对于每个所提取的元素执行一次语句块。

②for语句的循环执行次数是根据遍历结构中的元素个数确定的。

③遍历结构可以是字符串、文件、range函数或组合数据类型等，比较常见的是列表和元组。

2、逐一遍历字符串的每个字符

for c in "字符串": print(c)

3、使用range函数指定循环次数

range(a,b,s)：从a到b（不含b）以s为步长产生一个序列。

①当只有一个参数x时，range返回序列(0,1,…,x-1)。

②当只有两个参数x、y（x<y）时，range返回序列(x,x+1,…,y-1)。

for i in range(4): print("第%d次循环" % (i + 1)) print("",end="\n") for i in range(1,5): print("第%d次循环" % i)

4、遍历循环的扩展模式

for <循环变量> in <遍历结构>:
<语句块1>
else:
<语句块2>

①当for循环正常执行之后，程序会继续执行else语句中的内容。

②else语句只在循环正常执行没有被break打断的情况下才执行，因此可以在<语句块2>中放置判断循环执行情况的语句。

for i in range(4): print("第%d次循环" % (i + 1)) else: print("循环正常结束") print("",end="\n") for i in range(1,5): print("第%d次循环" % i) if i == 3: break else: print("循环正常结束")

五、程序的异常处理

1、异常的概念

（1）程序在运行时，如果Python解释器遇到到一个错误（比如缩进错误、除数为0的错误），会停止程序的执行，并且提示一些错误信息，这就是异常。

（2）程序停止执行并且提示错误信息这个动作，我们通常称之为：抛出(raise)异常。

（3）程序开发时，很难将所有的特殊情况都处理的面面俱到，不过通过异常捕获可以针对突发事件做集中的处理，从而保证程序的稳定性和健壮性。

2、捕获异常

（1）在程序开发中，如果对某些代码的执行不能确定是否正确，可以增加try（尝试）来捕获异常。

（2）捕获异常最简单的语法格式：

try:
尝试执行的代码
except:
出现错误的处理

①尝试执行的代码是不确定是否能够正常执行的代码。

②尝试执行的代码发生异常（有错误）时，执行except保留字后面的语句，程序不会因为该错误而停止运行。

try: n = eval(input("请输入一个数字：")) print("输入数字的4次方值为：%d" % n ** 4) except: print("输入错误！") # 如果输入的不是数字，n ** 4将会出错，产生异常 # 此时程序不会终止，而是转来执行except的语句

3、错误类型捕获

（1）在程序执行时，可能会遇到不同类型的异常，并且需要针对不同类型的异常做出不同的响应，这个时候就需要捕获错误类型了。

（2）语法如下：

try:
# 尝试执行的代码
pass
except 错误类型1:
# 针对错误类型1，对应的代码处理
pass
except (错误类型2, 错误类型3):
# 针对错误类型2 和 3，对应的代码处理
pass
except Exception as result:
print("未知错误 %s" % result)

注：当Python解释器抛出异常时，最后一行错误信息的第一个单词，就是错误类型。（见第一章中“认识错误”一节）

try: num = int(input("请输入整数：")) result = 8 / num print(result) except ValueError: print("请输入正确的整数") # 输入字符串会产生ValueError except ZeroDivisionError: print("除 0 错误") # 输入数字0会产生ZeroDivisionError

4、捕获未知错误

（1）在开发时，要预判到所有可能出现的错误，还是有一定难度的。

（2）如果希望程序无论出现任何错误，都不会因为Python解释器抛出异常而被终止，可以再增加一个except（如下所示）。

except Exception as result:
print("未知错误 %s" % result)

5、异常捕获完整语法

try:
# 尝试执行的代码
pass
except 错误类型1:
# 针对错误类型1，对应的代码处理
pass
except 错误类型2:
# 针对错误类型2，对应的代码处理
pass
except (错误类型3, 错误类型4):
# 针对错误类型3 和 4，对应的代码处理
pass
except Exception as result:
# 打印错误信息
print(result)
else:
# 没有异常才会执行的代码
pass
finally:
# 无论是否有异常，都会执行的代码
print("无论是否有异常，都会执行的代码")

try: # 提示用户输入一个整数 num = int(input("输入一个整数：")) # 使用 8 除以用户输入的整数并且输出 result = 8 / num print(result) except ValueError: print("请输入正确的整数") except Exception as result: print("未知错误 %s" % result) else: print("尝试成功") finally: print("无论是否出现错误都会执行的代码") print("-" * 50)

6、异常的传递

（1）当函数/方法执行出现异常，会将异常传递给函数/方法的调用一方，如果传递到主程序后仍然没有异常处理，程序才会被终止。

（2）在开发中，可以在主函数中增加异常捕获，而在主函数中调用的其它函数，只要其它函数出现异常，都会传递到主函数的异常捕获中，这样就不需要在代码中增加大量的异常捕获，能够保证代码的整洁。

（3）例：

①定义函数 demo1() 提示用户输入一个整数并且返回

②定义函数 demo2() 调用 demo1()

③在主程序中调用 demo2()

def demo1(): return int(input("请输入一个整数：")) def demo2(): return demo1() try: print(demo2()) except ValueError: print("请输入正确的整数") except Exception as result: print("未知错误 %s" % result)

7、抛出异常

（1）在开发中，除了代码执行出错Python解释器会抛出异常之外，还可以根据应用程序特有的业务需求主动抛出异常（程序上没有任何代码错误，但是应用到实际中会出错，这时就需要主动抛出异常）。

（2）Python中提供了一个Exception异常类，在开发时，如果满足特定业务需求时，希望抛出异常，可以创建一个Exception的对象，然后使用raise关键字抛出异常对象。