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17 KiB
Plaintext
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Plaintext
{
|
||
"cells": [
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"# 流程控制"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"无论多么复杂的流程，归根到底就两点：`分支`与`循环`\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"for n in range(2, 100):\n",
|
||
" if n == 2:\n",
|
||
" print(n)\n",
|
||
" continue\n",
|
||
" for i in range(2, n):\n",
|
||
" if (n % i) == 0:\n",
|
||
" break\n",
|
||
" else:\n",
|
||
" print(n) \n",
|
||
"```"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"## if 语句"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"`if` 语句的最简单构成是这样 —— 注意第 1 行末尾的冒号 `:` 和第 2 行的缩进：\n",
|
||
"\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"if expression:\n",
|
||
" statements\n",
|
||
"```\n",
|
||
"\n",
|
||
"如果表达式 `expression` 返回值为真，执行 `if` 语句块内部的 `statements`，否则，什么都不做，执行 `if` 之后的下一个语句。"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 1,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [],
|
||
"source": [
|
||
"import random\n",
|
||
"r = random.randrange(1, 1000)\n",
|
||
"\n",
|
||
"if r % 2 == 0:\n",
|
||
" print(f'{r} is even.')"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"如果，表达式 `expression` 返回值无论真假，我们都需要做一点相应的事情，那么我们这么写：\n",
|
||
"\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"if expression:\n",
|
||
" statements_for_True\n",
|
||
"else:\n",
|
||
" statements_for_False\n",
|
||
"```\n",
|
||
"\n",
|
||
"如果表达式 `expression` 返回值为真，执行 `if` 语句块内部的 `statements_for_True`，否则，就执行 `else` 语句块内部的 `statements_for_False`"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": null,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"945 is odd.\n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"import random\n",
|
||
"r = random.randrange(1, 1000)\n",
|
||
"\n",
|
||
"if r % 2 == 0:\n",
|
||
" print(f'{r} is even.')\n",
|
||
"else:\n",
|
||
" print(f'{r} is odd.')"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"**但是，可以简化！**"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 5,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"even\n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"import random\n",
|
||
"r = random.randrange(1, 1000)\n",
|
||
"\n",
|
||
"def EvenOdd(n):\n",
|
||
" if n % 2 == 0:\n",
|
||
" return(\"even\")\n",
|
||
" return(\"odd\")\n",
|
||
"\n",
|
||
"print(EvenOdd(r))"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"有时，表达式 `<expression>` 返回的值有多种情况，并且针对不同的情况我们都要做相应的事情，那么可以这么写：\n",
|
||
"\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"if expression_1:\n",
|
||
" statements_for_expression_1_True\n",
|
||
" \n",
|
||
"elif expression_2:\n",
|
||
" statements_for_expression_2_True\n",
|
||
"\n",
|
||
"elif expression_3:\n",
|
||
" statements_for_expression_3_True\n",
|
||
"\n",
|
||
"elif expression_...:\n",
|
||
" statements_for_expression_..._True\n",
|
||
"```\n",
|
||
"\n",
|
||
"`elif` 是 `else if` 的缩写，作用相同。\n",
|
||
"\n",
|
||
"以下程序模拟投两个骰子的结果 —— 两个骰子数字加起来，等于 `7` 算平，大于 `7` 算大，小于 `7` 算小："
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": null,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"Big!\n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"import random\n",
|
||
"r = random.randrange(2, 13)\n",
|
||
"\n",
|
||
"if r == 7:\n",
|
||
" print('Draw!')\n",
|
||
"elif r < 7:\n",
|
||
" print('Small!')\n",
|
||
"elif r > 7:\n",
|
||
" print('Big!')"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"当然你还可以模拟投飞了的情况，即，最终的骰子数是 `0` 或者 `1`，即，`< 2`："
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": null,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"Small!\n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"import random\n",
|
||
"r = random.randrange(0, 13) # 生成的随机数应该从 0 开始了；\n",
|
||
"\n",
|
||
"if r == 7:\n",
|
||
" print('Draw!')\n",
|
||
"elif r >= 2 and r < 7: # 如果这里直接写 elif r < 7:，那么，else: 那一部分永远不会被执行……\n",
|
||
" print('Small!')\n",
|
||
"elif r > 7:\n",
|
||
" print('Big!')\n",
|
||
"else:\n",
|
||
" print('Not valid!')"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"## for 循环"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": null,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"value of a: 0\n",
|
||
"value of a: 1\n",
|
||
"value of a: 2\n",
|
||
"value of a: 3\n",
|
||
"value of a: 4\n",
|
||
"value of a: 5\n",
|
||
"value of a: 6\n",
|
||
"value of a: 7\n",
|
||
"value of a: 8\n",
|
||
"value of a: 9\n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"for a in range(10):\n",
|
||
" print(f'value of a: {a}') #每次 a 的值都不同，从 0 递增至 9"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"### range() 函数"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"`range()` 是个内建函数，[它的文档](https://docs.python.org/3/library/functions.html#func-range)是这样写的：\n",
|
||
"\n",
|
||
"> **range**(_stop_) \n",
|
||
">\n",
|
||
"> **range**(_start, stop[, step]_)\n",
|
||
"\n",
|
||
"只有一个参数的时候，这个参数被理解为 `stop`，生成一个从 `0` 开始，到 `stop - 1` 的整数数列。\n"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 6,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"data": {
|
||
"text/plain": [
|
||
"[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]"
|
||
]
|
||
},
|
||
"execution_count": 6,
|
||
"metadata": {},
|
||
"output_type": "execute_result"
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"from IPython.core.interactiveshell import InteractiveShell\n",
|
||
"InteractiveShell.ast_node_interactivity = \"all\"\n",
|
||
"\n",
|
||
"range(10)\n",
|
||
"list(range(10)) # 将 range(10) 转换成 list，以便清楚看到其内容。"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"`start` 参数的默认值是 `0`。如需指定起点，那么得给 `range()` 传递两个参数，比如，`range(2, 13)`……"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 7,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"data": {
|
||
"text/plain": [
|
||
"[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]"
|
||
]
|
||
},
|
||
"execution_count": 7,
|
||
"metadata": {},
|
||
"output_type": "execute_result"
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"list(range(2, 13))"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"第三个参数可选；`step`，步长，就相当于是 “等差数列” 当中的 “差”，默认值是 `1`。例如，`range(1, 10, 2)` 生成的是这样一个数列 `[1, 3, 5, 7, 9]`。所以，打印 `0 ～ 10` 之间的所有奇数，可以这样写："
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 8,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"1\n",
|
||
"3\n",
|
||
"5\n",
|
||
"7\n",
|
||
"9\n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"for i in range(1, 10, 2):\n",
|
||
" print(i)"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"我们也可以生成负数的数列："
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 9,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"data": {
|
||
"text/plain": [
|
||
"[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]"
|
||
]
|
||
},
|
||
"execution_count": 9,
|
||
"metadata": {},
|
||
"output_type": "execute_result"
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"list(range(0, -10, -1))"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"### Continue、Break 和 Pass"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"在循环的过程中，还可以用 `continue` 和 `break` 控制流程走向，通常是在某条件判断发生的情况下 —— 正如你早就见过的那样：\n",
|
||
"\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"for n in range(2, 100):\n",
|
||
" if n == 2:\n",
|
||
" print(n)\n",
|
||
" continue\n",
|
||
" for i in range(2, n):\n",
|
||
" if (n % i) == 0:\n",
|
||
" break\n",
|
||
" else:\n",
|
||
" print(n) \n",
|
||
"```\n",
|
||
"\n",
|
||
"`continue` 语句将忽略其后的语句开始下次循环，而 `break` 语句将从此结束当前循环.\n"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"`pass` 语句什么都不干：\n",
|
||
"\n",
|
||
"再比如，\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"def someFunction():\n",
|
||
" pass\n",
|
||
"```\n",
|
||
"\n",
|
||
"又或者：\n",
|
||
"\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"for i in range(100):\n",
|
||
" pass\n",
|
||
" if i % 2 == 0:\n",
|
||
" pass\n",
|
||
"```\n",
|
||
"\n",
|
||
"`pass` 这个语句更多是给写程序的人用的。当你写程序的时候，你可以用 `pass` 占位，而后先写别的部分，过后再回来补充本来应该写在 `pass` 所在位置的那一段代码。\n",
|
||
"\n",
|
||
"写嵌套的判断语句或循环语句的时候，最常用 `pass`，因为写嵌套挺费脑子的，一不小心就弄乱了。所以，经常需要先用 `pass` 占位，而后逐一突破。"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"## while 循环"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"今天，在绝大多数编程语言中，都提供两种循环结构：\n",
|
||
"\n",
|
||
"> * Collection-controlled loops（以集合为基础的循环）\n",
|
||
"> * Condition-controlled loops（以条件为基础的循环）\n",
|
||
"\n",
|
||
"之前的 `for ... in ...` 就是 Collection-controlled loops；而在 Python 中提供的 Condition-controlled loops 是 `while` 循环。\n",
|
||
"\n",
|
||
"`while` 循环的格式如下：\n",
|
||
"\n",
|
||
"```python\n",
|
||
"while expression:\n",
|
||
" statements\n",
|
||
"```\n",
|
||
"\n",
|
||
"输出 1000 以内的斐波那契数列的程序如下："
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 10,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 \n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"n = 1000\n",
|
||
"a, b = 0, 1\n",
|
||
"while a < n:\n",
|
||
" print(a, end=' ')\n",
|
||
" a, b = b, a+b\n",
|
||
"print()"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"`for` 和 `while` 的区别在哪里？什么时候应该用哪个？\n",
|
||
"\n",
|
||
"`for` 更适合处理序列类型的数据（Sequence Type）的迭代，比如处理字符串中的每一个字符，比如把 `range()` 返回的数列当作某种序列类型的索引。\n",
|
||
"\n",
|
||
"`while` 更为灵活，因为它后面只需要接上一个逻辑表达式即可。"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"## 一个投骰子赌大小的游戏"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"以下是一个让用户和程序玩掷骰子赌大小的程序。规则如下：\n",
|
||
"\n",
|
||
">* 每次计算机随机生成一个 `2... 12` 之间的整数，用来模拟机器人投两个骰子的情况；\n",
|
||
"* 机器人和用户的起始资金都是 10 个硬币\n",
|
||
"* 要求用户猜大小：\n",
|
||
" * 用户输入 `b` 代表 “大”；\n",
|
||
" * 用户输入 `s` 代表 “小”；\n",
|
||
" * 用户输入 `q` 代表 “退出”；\n",
|
||
"* 用户的输入和随机产生的数字比较有以下几种情况：\n",
|
||
" * 随机数小于 `7`，用户猜小，用户赢；\n",
|
||
" * 随机数小于 `7`，用户猜大，用户输；\n",
|
||
" * 随机数等于 `7`，用户无论猜大还是猜小，结局平，不输不赢；\n",
|
||
" * 随机数大于 `7`，用户猜小，用户输；\n",
|
||
" * 随机数大于 `7`，用户猜大，用户赢；\n",
|
||
"* 游戏结束条件：\n",
|
||
" * 机器人和用户，若任意一方硬币数量为 `0`，则游戏结束；\n",
|
||
" * 用户输入了 `q` 主动终止游戏。\n",
|
||
"\n"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "code",
|
||
"execution_count": 11,
|
||
"metadata": {},
|
||
"outputs": [
|
||
{
|
||
"name": "stdout",
|
||
"output_type": "stream",
|
||
"text": [
|
||
"You: 10\t Bot: 10\n",
|
||
"The dice is 12;\n",
|
||
"You WIN!\n",
|
||
"\n",
|
||
"You: 11\t Bot: 9\n",
|
||
"The dice is 9;\n",
|
||
"You WIN!\n",
|
||
"\n",
|
||
"You: 12\t Bot: 8\n",
|
||
"The dice is 9;\n",
|
||
"You WIN!\n",
|
||
"\n",
|
||
"You: 13\t Bot: 7\n",
|
||
"The dice is 8;\n",
|
||
"You WIN!\n",
|
||
"\n",
|
||
"You: 14\t Bot: 6\n",
|
||
"The dice is 8;\n",
|
||
"You WIN!\n",
|
||
"\n",
|
||
"You: 15\t Bot: 5\n",
|
||
"The dice is 8;\n",
|
||
"You WIN!\n",
|
||
"\n",
|
||
"You: 16\t Bot: 4\n"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"source": [
|
||
"from random import randrange\n",
|
||
"\n",
|
||
"coin_user, coin_bot = 10, 10 # 可以用一个赋值符号分别为多个变量赋值\n",
|
||
"rounds_of_game = 0\n",
|
||
"\n",
|
||
"def bet(dice, wager): # 接收两个参数，一个是骰子点数，另一个用户的输入\n",
|
||
" if dice == 7:\n",
|
||
" print(f'The dice is {dice};\\nDRAW!\\n') # \\n 是换行符号\n",
|
||
" return 0\n",
|
||
" elif dice < 7:\n",
|
||
" if wager == 's':\n",
|
||
" print(f'The dice is {dice};\\nYou WIN!\\n')\n",
|
||
" return 1\n",
|
||
" else:\n",
|
||
" print(f'The dice is {dice};\\nYou LOST!\\n')\n",
|
||
" return -1\n",
|
||
" elif dice > 7:\n",
|
||
" if wager == 's':\n",
|
||
" print(f'The dice is {dice};\\nYou LOST!\\n')\n",
|
||
" return -1\n",
|
||
" else:\n",
|
||
" print(f'The dice is {dice};\\nYou WIN!\\n')\n",
|
||
" return 1\n",
|
||
"\n",
|
||
"while True: # 除 for 之外的另外一个循环语句\n",
|
||
" print(f'You: {coin_user}\\t Bot: {coin_bot}')\n",
|
||
" dice = randrange(2, 13) # 生成一个 2 到 12 的随机数\n",
|
||
" wager = input(\"What's your bet? \")\n",
|
||
" if wager == 'q':\n",
|
||
" break \n",
|
||
" elif wager in 'bs': # 只有当用户输入的是 b 或者 s 得时候，才 “掷骰子”……\n",
|
||
" result = bet(dice, wager)\n",
|
||
" coin_user += result # coin_user += result 相当于 coin_user = coin_user + result\n",
|
||
" coin_bot -= result\n",
|
||
" rounds_of_game += 1\n",
|
||
" if coin_user == 0:\n",
|
||
" print(\"Woops, you've LOST ALL, and game over!\")\n",
|
||
" break\n",
|
||
" elif coin_bot == 0:\n",
|
||
" print(\"Woops, the robot's LOST ALL, and game over!\")\n",
|
||
" break\n",
|
||
" \n",
|
||
"print(f\"You've played {rounds_of_game} rounds.\\n\")\n",
|
||
"print(f\"You have {coin_user} coins now.\\nBye!\")"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"## 总结"
|
||
]
|
||
},
|
||
{
|
||
"cell_type": "markdown",
|
||
"metadata": {},
|
||
"source": [
|
||
"有控制流，才能算得上是程序。\n",
|
||
"\n",
|
||
"> * 只处理一种情况，用 `if ... `\n",
|
||
"> * 处理 `True`/`False` 两种情况，用 `if ... else ...`\n",
|
||
"> * 处理多种情况，用 `if ... elif ... elif ... else ...`\n",
|
||
"> * 迭代有序数据类型，用 `for ... in ...`，如果需要处理没有 `break` 发生的情况，用 `for ... else ...`\n",
|
||
"> * 其它循环，用 `while ...`\n",
|
||
"> * 与循环相关的语句还有 `continue`、`break`、`pass`\n",
|
||
"> * 函数从控制流角度去看其实就是子程序"
|
||
]
|
||
}
|
||
],
|
||
"metadata": {
|
||
"kernelspec": {
|
||
"display_name": "Python 3",
|
||
"language": "python",
|
||
"name": "python3"
|
||
},
|
||
"language_info": {
|
||
"codemirror_mode": {
|
||
"name": "ipython",
|
||
"version": 3
|
||
},
|
||
"file_extension": ".py",
|
||
"mimetype": "text/x-python",
|
||
"name": "python",
|
||
"nbconvert_exporter": "python",
|
||
"pygments_lexer": "ipython3",
|
||
"version": "3.11.4"
|
||
}
|
||
},
|
||
"nbformat": 4,
|
||
"nbformat_minor": 2
|
||
}
|