循环结构

概述

当某段代码需要重复执行时，使用循环结构。Python 中有两种构造循环的方式：for-in 和 while。

for-in 循环

适用于已知循环次数的场景：

for i in range(3600):
    print('hello, world')
    time.sleep(1)

range() 用法

累加求和

# 1到100整数求和
total = 0
for i in range(1, 101):
    total += i
print(total)  # 5050

# 1到100偶数求和（用步长）
print(sum(range(2, 101, 2)))  # 2550

惯例：循环变量如果不需要使用，命名为 _：

for _ in range(3600):
    print('hello, world')

while 循环

适用于循环次数不确定的场景：

total = 0
i = 1
while i <= 100:
    total += i
    i += 1
print(total)  # 5050

break 和 continue

• break：跳出整个循环
• continue：跳过本次循环，进入下一轮

# 找出第一个能整除x和y的数（即最大公约数）
for i in range(x, 0, -1):
    if x % i == 0 and y % i == 0:
        print(f'最大公约数: {i}')
        break

# 1到100偶数求和（用continue）
total = 0
for i in range(1, 101):
    if i % 2 != 0:
        continue
    total += i

嵌套循环

循环内部可以再放循环，用于二维问题：

# 打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f'{i}×{j}={i*j}', end='\t')
    print()

应用实例

实例1：判断素数

num = int(input('请输入正整数: '))
is_prime = True
for i in range(2, int(num ** 0.5) + 1):
    if num % i == 0:
        is_prime = False
        break
print(f'{num}是素数' if is_prime else f'{num}不是素数')

提示：只需检查到 √n 即可，因子总是成对出现。

实例2：最大公约数（欧几里得算法）

x = int(input('x = '))
y = int(input('y = '))
while y % x != 0:
    x, y = y % x, x
print(f'最大公约数: {x}')

实例3：猜数字游戏

import random

answer = random.randrange(1, 101)
counter = 0
while True:
    counter += 1
    num = int(input('请输入: '))
    if num < answer:   print('大一点')
    elif num > answer: print('小一点')
    else:
        print('猜对了！')
        break
print(f'你一共猜了{counter}次')

总结

• 循环次数确定用 for-in，不确定用 while
• break 终止循环，continue 跳过本次循环
• 嵌套循环注意缩进和执行顺序
• 算法：穷举法（逐一尝试）、欧几里得算法（辗转相除）