Python循環語句代碼逐行詳解:while、for、break和continue

導讀：循環語句是指重複執行同一段代碼塊，通常用於遍歷集合或者累加計算。Python中的循環語句有while語句、for語句。

循環語句是程序設計中常用的語句之一。任何程式語言都有while循環，Python也不例外。while循環的格式如下所示。

1while(表達式):
2    …
3else:
4    …

while循環的執行過程：當循環表達式為真時，依次執行while中的語句。直到循環表達式的值為False，程序的流程轉到else語句。其中else子句可以省略，表達式兩側的括號也可以省略。注意：while循環中的else子句也屬於循環的一部分，最後一次循環結束後將執行else子句。下面這段代碼演示了while循環的使用。程序首先要求輸入5個數字，然後依次輸出這5個數字。

1# while循環
2numbers = input("輸入幾個數字，用逗號分隔：").split(",")
3print(numbers)
4x = 0
5while x < len(numbers):    # 當x的值小於輸入字數的個數的時候，執行循環內容    
6    print (numbers[x])
7    x += 1                  # 一個循環結束時給x加1

第2行代碼使用input()捕獲輸入。按照提示輸入5個數字，並用逗號分隔。input()根據輸入的逗號，生成一個列表。下面【例3-6】中的這段代碼演示了else子句在while循環中的使用。當變量x的值大於0時，執行循環，否則輸出變量x的值。

1# 帶else子句的while循環
2x = float(input("輸入x的值："))   # 接收用戶輸入的數字並轉換為float類型
3i = 0
4while(x  != 0):                  # Python 3中的不等於不再使用<>，一律使用!=
5    if(x > 0):
6        x -= 1                  # 如果x大於0，則減1
7    else:
8        x += 1                 # 如果x小於0，則加1
9    i = i + 1
10    print( "第%d次循環：%f" %(i, x))
11else:
12    print ("x等於0：", x)

第4行代碼，給出循環條件x != 0。如果x不等於0，則執行第5行代碼；否則，執行else子句的內容。第11行代碼，循環結束，else子句輸出變量x的值。輸出結果（假設輸入數字為0）：x等於0:0。在使用循環語句時，應注意循環表達式的布爾值，避免出現死循環。死循環是指循環條件永遠為真的循環。例如：

1i = 1
2while i > 0:     # i永遠大於0
3    i = i + 1
4    print(i)

for循環用於遍歷一個集合，依次訪問集合中的每個項目。for循環的格式如下所示。

1for 變量 in 集合：
2    …
3else：
4    …

for…in…循環的執行過程：每次循環從集合中取出一個值，並把該值賦值給變量。集合可以是元組、列表、字典等數據結構。其中else子句可以省略。注意：for循環中的else子句也屬於循環的一部分，最後一次循環結束後將執行else子句。for…in…循環通常與range()函數一起使用，range()返回一個列表，for…in…遍歷列表中的元素。range()函數的聲明如下：

class range(object)
   range(stop) -> range object
range(start, stop[, step]) -> range object

range()返回一個range對象，列表的元素值由3個參數決定：參數start表示列表開始的值，默認值為0；參數stop表示列表結束的值，該參數不可缺少；參數setp表示步長，即每次遞增或遞減的值，默認值為1。下面【例3-7】中的這段代碼遍歷range()生成的列表，過濾出正數、負數和0。

1# for in語句
2for x in range(-1, 2):
3    if x > 0: 
4        print ("正數：",x)
5    elif x == 0 : 
6        print ("零：",x)
7    else:
8        print ("負數：",x)
9else:
10    print ("循環結束")

第2行代碼遍歷range(-1,2)生成的列表。range(-1,2)返回的3個數字分別為-1、0、1。每次循環結束，變量x的值依次為-1、0、1。第8行代碼，輸出負數的值。輸出結果為「負數：-1」。第9行代碼並沒有結束for循環，else子句執行後循環才結束。輸出結果為「負數：-1」。

for(表達式1; 表達式2; 表達式3) 
語句塊

Python不支持這樣的for循環。如果需要編寫類似功能的循環，可以使用while循環。例如：

1x = 0
2while x < 5:
3    print(x)
4    x = x + 2

while循環的寫法比較瑣碎，需要比較判斷。因此，對此也可以使用for循環，藉助range()函數來實現。例如：

1for x in range(0, 5, 2):
2    print (x)

輸出的數字在［0,5）這個區間，不包括5。每次循環結束，x的值加2。輸出結果：這裡只用了兩行代碼就實現了傳統for循環。如果要用條件表達式作為循環的條件，可以構造range()函數來實現。break語句可以使程序跳出循環語句，從而執行循環體之外的程序，即break語句可以提前結束循環。例如，模擬switch分支結構使用了break語句。

1operator = "+"
2x = 1
3y = 2
4for case in switch(operator):   # switch只能用於for... in...循環中
5    if case('+'):
6        print (x + y)
7        break
8    if case('-'):
9        print (x - y)
10        break
11    if case('*'):
12        print (x * y)
13        break
14    if case('/'):
15        print (x / y)
16        break
17    if case():                      # 默認分支
18        print ("")

第7行代碼中使用了break。當變量operator的值為「+」，則執行表達式x + y，然後中斷switch分支結構，後面的case分支都不會執行。此時輸出結果為3。後面的break作用相同。當匹配到某個case後，程序將跳出switch。如果第一個case不使用break子句，程序將輸出兩個值，分別是3和-1。因為執行完輸出表達式x + y後，分支結構並沒有中斷，程序將流轉到下面一個case。然後繼續計算表達式x – y的值，遇到後面的break語句才退出分支結構。break語句在循環結構中也有類似的作用。【例3-8】中的這段代碼將從0到99中查找用戶輸入的值。

1x = int(input("輸入x的值："))
2y = 0
3for y in range(0, 100):
4    if x == y:
5        print ("找到數字：", x)
6        break
7else:
8    print("沒有找到")

第1行代碼捕獲用戶輸入的值，並把該值轉換為int類型，賦值給變量x。第2行代碼定義一個變量y，變量y用於暫存需要遍歷的列表的值。第3行代碼使用for…in…循環遍歷range(0, 100)返回的列表。range(0, 100)的返回值為0、1、2、…、99。第4行代碼判斷輸入的值是否等於列表中的值。如果條件成立，輸出查找到的數字，並立即退出循環。循環結束，後面的else子句將不會被執行。第7行代碼，當沒有找到輸入的值時，else子句後面的代碼將被執行。注意：break語句不能運行在循環體或分支語句之外，否則，Python解釋器將提示如下錯誤。

SyntaxError: 'break' outside loop

continue語句也是用來跳出循環的語句，但是與break不同的是，使用continue語句不會跳出整個循環體，只是跳出當前的循環，然後繼續執行後面的循環。

1x = 0
2for i in [1,2,3,4,5]:
3    if x == i:
4    continue
5x  += i
6print("x的值為", x)                                                        

第2行代碼使用for...in...語句遍歷列表[1,2,3,4,5]。第3行代碼將x與i進行比較，如果x與值i相等，則執行第4行的continue語句，停止當前循環，即不再執行第5行代碼，繼續執行下一個循環。

關於作者：黃傳祿，高級講師、管理軟體開發工程師、資料庫庫系統工程師、信息系統管理工程師。有10多年的一線教學經驗和高端培訓經驗，出版多部技術專著，獲得多個軟體著作權。

本文摘編自《零基礎學Python》（第2版），經出版方授權發布。推薦語：為了能夠使廣大讀者既能夠掌握Python語言的基礎知識，又能夠將Python語言應用於某個特定的領域（如Web開發），本書介紹了與Python相關的方方面面，每個章節都提供了詳盡的例子，結合實例講解各個知識點。涉及的程序代碼都給出了詳細的注釋，有助於讀者輕鬆領會程序開發的精髓，快速提高開發技能。PPT | 讀書 | 書單 | 硬核 | 乾貨 | 講明白 | 神操作大數據 | 雲計算 | 資料庫 | Python | 可視化AI | 人工智慧 | 機器學習 | 深度學習 | NLP5G | 中臺 | 用戶畫像 | 1024 | 數學 | 算法 | 數字孿生