1 判断（分支）语句

1.1 if 语句

1）简单 if 语句

在Python中，if 语句就是用来判断的，格式如下：

if 要判断的条件：条件成立时，要做的事情...

例如：

In [1]: age = 19
In [2]: if age >= 18:
In [3]:     print("You are old enough to vote!")Out[3]: You are old enough to vote!

注意：if 语句及其缩进部分是一个完整的代码块。

2）if-else 语句

我们经常需要在条件测试通过时执行一个操作，并在没有通过时执行另一个操作；在这种情况下，可使用Python提供的 if-else 语句。if-else 语句块类似于简单的 if 语句，但其中的 else 语句能够指定条件测试未通过时要执行的操作。

if 要判断的条件：条件成立时，要做的事情...
else：条件不成立时，要做的事情...

例如：

In [1]: age = 17
In [2]: if age >= 18:
In [3]:     print("You are old enough to vote!")
In [4]:     print("Have you registered to vote yet?")
In [5]: else:
In [6]:     print("Sorry, you are too young to vote.")
In [7]:     print("Please register to vote as soon as you turn 18!")Out[7]: Sorry, you are too young to vote.Please register to vote as soon as you turn 18!

3）if-elif-else 语句

我们经常需要检查超过两个的情形，为此可使用Python提供的 if-elif-else 结构。Python只执行 if-elif-else 结构中的一个代码块，它依次检查每个条件测试，直到遇到通过的条件测试。测试通过后，Python将执行紧跟在它后面的代码，并跳过余下的测试。

if 要判断的条件1：条件1成立时，要做的事情...
elif 要判断的条件2：条件2成立时，要做的事情...
elif 要判断的条件3：条件3成立时，要做的事情...
...
else：以上条件都不成立时，要做的事情...

例如：

In [1]: age = 12
In [2]: if age < 4:
In [3]:     price = 0
In [4]: elif age < 18:
In [5]:     price = 5
In [6]: elif age < 65:
In [7]:     price = 10
In [8]: else:
In [9]:     price = 5
In [10]: print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")Out[10]: Your admission cost is $5.

注意：Python并不要求 if-elif 结构后面必须有 else 代码块。在有些情况下，else 代码块很有用；而在其他一些情况下，使用一条 elif 语句来处理特定的情形更清晰：

age = 12
if age < 4:price = 0
elif age < 18:price = 5
elif age < 65:price = 10
elif age >= 65:price = 5
print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")

else 是一条包罗万象的语句，只要不满足任何 if 或 elif 中的条件测试，其中的代码就会执行，这可能会引入无效甚至恶意的数据。如果知道最终要测试的条件，应考虑使用一个 elif 代码块来代替 else 代码块。这样就可以肯定，仅当满足相应的条件时，代码才会执行。

4）if 语句的嵌套

我们经常需要在条件测试通过时再增加条件测试，为此可使用嵌套结构。

if 要判断的条件1：条件1成立时，要做的事情...if 条件1成立基础上，要判断的条件2：条件2成立时，要做的事情...else：条件2不成立时，要做的事情...else：条件1不成立时，要做的事情...

1.2 使用 if 语句处理列表

1）检查特殊元素

下面来研究如何检查列表中的特殊值，并对其做合适的处理。使用比萨店示例：一家比萨店在制作比萨时，每添加一种配料都打印一条消息。通过创建一个列表，在其中包含顾客点的配料，并使用一个循环来指出添加到比萨中的配料，可以以极高的效率编写这样的代码：

In [1]: requested_toppings = ['mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese']
In [2]: for requested_topping in requested_toppings:
In [3]:     print("Adding " + requested_topping + ".")
In [4]: print("\nFinished making your pizza!")Out[4]: Adding mushrooms.Adding green peppers.Adding extra cheese.Finished making your pizza!

2）确定列表不是空的

到目前为止，对于处理的每个列表都做了一个简单的假设，即假设它们都至少包含一个元素。我们马上就要让用户来提供存储在列表中的信息，因此不能再假设循环运行时列表不是空的。有鉴于此，在运行 for 循环前确定列表是否为空很重要。
下面在制作比萨前检查顾客点的配料列表是否为空。如果列表是空的，就向顾客确认他是否要点普通比萨；如果列表不为空，就像前面的示例那样制作比萨：

In [1]: requested_toppings = []
In [2]: if requested_toppings:
In [3]:     for requested_topping in requested_toppings:
In [4]:         print("Adding " + requested_topping + ".")
In [5]:     print("\nFinished making your pizza!")
In [6]: else:
In [7]:     print("Are you sure you want a plain pizza?")Out[7]: Are you sure you want a plain pizza?

在 if 语句中将列表名用在条件表达式中时，Python将在列表至少包含一个元素时返回True，并在列表为空时返回 False。

2 循环语句

2.1 三种控制结构

2.2 while 循环

for 循环用于针对集合中的每个元素都执行一个代码块，而 while 循环则不断地运行，直到指定的条件不满足为止。

1）简单 while 语句

while 语句格式如下：

初始条件设置 -- 通常是重复执行的计数器while 条件（判断计数器是否达到目标次数）:条件满足时，要做的事情...处理条件（计数器 + 1）

例如：

In [1]: current_number = 1
In [2]: while current_number <= 5:
In [3]:     print(current_number)
In [4]:     current_number += 1
Out[4]: 12345

注意：不要忘记在循环内部修改循环的判断条件，否则将导致死循环。

2）定义退出值退出循环

可使用 while 循环让程序在用户愿意时不断地运行，如下面的程序所示。我们在其中定义了一个退出值，只要用户输入的不是这个值，程序就接着运行：

prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "message = ""
while message != 'quit':message = input(prompt)if message != 'quit':print(message)

首次遇到这个循环时，message 是一个空字符串，因此Python进入这个循环。执行到代码行 message = input(prompt) 时，Python显示提示消息，并等待用户输入。只要用户输入的不是单词 ‘quit’，都将存储到变量 message 中并打印出来；接下来，Python重新检查 while 语句中的条件。只要用户输入的不是单词 ‘quit’，Python就会再次显示提示消息并等待用户输入。等到用户终于输入 ‘quit’ 后，Python停止执行 while 循环，而整个程序也到此结束：

Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello everyone!
Hello everyone!Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello again.
Hello again.Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. quit

3）使用标志退出循环

在前一个示例中，我们让程序在满足一个指定条件时就执行特定的任务。但在更复杂的程序中，很多不同的事件都会导致程序停止运行；在这种情况下，该怎么办呢？
在要求很多条件都满足才继续运行的程序中，可定义一个变量，用于判断整个程序是否处于活动状态。这个变量被称为标志，充当了程序的交通信号灯。你可让程序在标志为 True 时继续运行，并在任何事件导致标志的值为 False 时让程序停止运行。这样，在 while 语句中就只需检查一个条件——标志的当前值是否为 True，并将所有测试（是否发生了应将标志设置为 False 的事件）都放在其他地方，从而让程序变得更为整洁。

prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
active = Truewhile active:message = input(prompt)if message == 'quit':active = Falseelse:print(message)

这个程序的输出与前一个示例相同。在前一个示例中，我们将条件测试直接放在了 while 语句中，而在这个程序中，我们使用了一个标志来指出程序是否处于活动状态，这样如果要添加测试（如 elif 语句）以检查是否发生了其他导致 active 变为 False 的事件，将很容易。

4）使用 break 退出循环

要立即退出 while 循环，不再运行循环中余下的代码，也不管条件测试的结果如何，可使用 break 语句。break 语句用于控制程序流程，可使用它来控制哪些代码行将执行，哪些代码行不执行，从而让程序按你的要求执行你要执行的代码。
例如，来看一个让用户指出他到过哪些地方的程序。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：

prompt = "\nPlease enter the name of a city you have visited:"
prompt += "\n(Enter 'quit' when you are finished.) "while True:city = input(prompt)if city == 'quit':breakelse:print("I'd love to go to " + city.title() + "!")

以 while True 打头的循环将不断运行，直到遇到 break 语句。这个程序中的循环不断输入用户到过的城市的名字，直到他输入 ‘quit’ 为止。用户输入 ‘quit’ 后，将执行 break 语句，导致Python退出循环：

Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) New York
I'd love to go to New York!Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) San Francisco
I'd love to go to San Francisco!Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) quit

再例如：

In [1]: i = 0
In [2]: while i < 10:
In [3]:     if i == 3:
In [4]:         break
In [5]:     else:
In [6]:         print(i)
In [7]:     i += 1
In [8]: print('over')Out[8]: 012over

注意：break 只针对当前所在循环有效；在任何Python循环中都可使用 break 语句。例如可使用 break 语句来退出遍历列表或字典的 for 循环。

5）在循环中使用 continue

要返回到循环开头，并根据条件测试结果决定是否继续执行循环，可使用 continue 语句，它不像 break 语句那样不再执行余下的代码并退出整个循环。例如，来看一个从1数到10但只打印其中奇数的循环：

In [1]: current_number = 0
In [2]: while current_number < 10:
In [3]:     current_number += 1
In [4]:     if current_number % 2 == 0:
In [5]:         continue
In [6]:     print(current_number)Out[6]: 13579

注意：使用 continue 时，条件处理部分的代码需要特别注意，容易出现死循环。例如：

current_number = 0
while current_number < 10:if current_number == 5:# 这里在使用 continue 之前，同样需要修改计数器，否则会出现死循环current_number += 1continuecurrent_number += 1print(current_number)

6）while 语句的嵌套

输出九九乘法表：

row = 1
while row <= 9:col = 1while col <= row:print('%d * %d = %d' % (col, row, col * row), end='\t')col += 1print('')row += 1

2.3 使用 while 语句处理列表和字典

for 循环是一种遍历列表的有效方式，但在 for 循环中不应修改列表，否则将导致Python难以跟踪其中的元素。要在遍历列表的同时对其进行修改，可使用 while 循环。通过将 while 循环同列表和字典结合起来使用，可收集、存储并组织大量输入，供以后查看和显示。（参考链接：为什么Python不建议在 for 循环中修改列表？）

1）在列表之间移动元素

假设有一个列表，其中包含新注册但还未验证的网站用户；验证这些用户后，如何将他们移到另一个已验证用户列表中呢？一种办法是使用一个 while 循环，在验证用户的同时将其从未验证用户列表中提取出来，再将其加入到另一个已验证用户列表中。代码可能类似于下面这样：

# 首先， 创建一个待验证用户列表
# 和一个用于存储已验证用户的空列表
unconfirmed_users = ['alice', 'brian', 'candace']
confirmed_users = []# 验证每个用户， 直到没有未验证用户为止
# 将每个经过验证的列表都移到已验证用户列表中
while unconfirmed_users:current_user = unconfirmed_users.pop()print("Verifying user: " + current_user.title())confirmed_users.append(current_user)# 显示所有已验证的用户
print("\nThe following users have been confirmed:")
for confirmed_user in confirmed_users:print(confirmed_user.title())

2）删除包含特定值的所有列表元素

我们使用函数 remove( ) 来删除列表中的特定值，这之所以可行，是因为要删除的值在列表中只出现了一次。如果要删除列表中所有包含特定值的元素，该怎么办呢？
假设你有一个宠物列表，其中包含多个值为 ‘cat’ 的元素。要删除所有这些元素，可不断运行一个 while 循环，直到列表中不再包含值 ‘cat’，如下所示：

pets = ['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat']
print(pets)while 'cat' in pets:pets.remove('cat')
print(pets)

3）使用用户输入来填充字典

可使用 while 循环提示用户输入任意数量的信息。下面来创建一个调查程序，其中的循环每次执行时都提示输入被调查者的名字和回答。我们将收集的数据存储在一个字典中，以便将回答同被调查者关联起来：

responses = {}# 设置一个标志， 指出调查是否继续
polling_active = Truewhile polling_active:# 提示输入被调查者的名字和回答name = input("\nWhat is your name? ")response = input("Which mountain would you like to climb someday? ")# 将答卷存储在字典中responses[name] = response# 看看是否还有人要参与调查repeat = input("Would you like to let another person respond? (yes/ no) ")if repeat == 'no':polling_active = False# 调查结束， 显示结果
print("\n--- Poll Results ---")
for name, response in responses.items():print(name + " would like to climb " + response + ".")

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