变量

一 引入

我们学习python语言是为了控制计算机、让计算机能够像人一样去工作，所以在python这门语言中，所有语法存在的意义都是为了让计算机具备人的某一项技能，这句话是我们理解后续所有python语法的根本。

一、什么是变量？

# 变量就是可以变化的量，量指的是事物的状态，比如人的年龄、性别，游戏角色的等级、金钱等等

二、为什么要有变量？

# 为了让计算机能够像人一样去记忆事物的某种状态，并且状态是可以发生变化的
# 详细地说：
# 程序执行的本质就是一系列状态的变化，变是程序执行的直接体现，所以我们需要有一种机制能够反映或者说是保存下来程序执行时状态，以及状态的变化。

三、怎么使用变量（先定义、后使用）

3.1、变量的定义与使用

变量的定义由三部分组成，如下图

定义变量示范如下

name = 'Jason' # 记下人的名字为'Jason'
sex = '男'    # 记下人的性别为男性
age = 18      # 记下人的年龄为18岁
salary = 30000.1  # 记下人的薪资为30000.1元

解释器执行到变量定义的代码时会申请内存空间存放变量值，然后将变量值的内存地址绑定给变量名，以变量的定义age=18为例，如下图

通过变量名即可引用到对应的值

# 通过变量名即可引用到值，我们可以结合print()功能将其打印出来
print(age) # 通过变量名age找到值18，然后执行print(18),输出：18

3.2、变量名的命名规范

变量名的命名应该见名知意

# 如果我们要存储的数据18代表的是一个人的年龄，那么变量名推荐命名为age
age = 18
# 如果我们要存储的数据18代表的是一个人的等级，那么变量名推荐命名为level
level = 18

其他详细规范如下

# 命名规范
1. 变量名只能是 字母、数字或下划线的任意组合
2. 变量名的第一个字符不能是数字
3. 关键字不能声明为变量名，常用关键字如下
['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from','global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']# 错误示范如下：
*a=123
$b=456
c$=789
2_name='lili'
123='lili'
and=123
年龄=18 # 强烈建议不要使用中文命名# 正确示范如下
age_of_jason=31
page1='首页'
_class='终极一班'

3.3、变量名的命名风格

# 风格一：驼峰体
AgeOfTony = 56
NumberOfStudents = 80
# 风格二：纯小写下划线(在python中，变量名的命名推荐使用该风格)
age_of_tony = 56
number_of_students = 80

3.4、变量值的三大特性

变量的值具备三大特性

#1、id
反应的是变量在内存中的唯一编号，内存地址不同id肯定不同#2、type
变量值的类型#3、value
变量值

查看变量值三大特性的方式如下，我们将会在运算符中用到变量值的三大特性

>>> x='Info Tony:18'
>>> id(x),type(x),x
4376607152，<class 'str'>,'Info Tony:18'

常量

3.1、什么是常量？

常量指在程序运行过程中不会改变的量

3.2、为什么要有常量？

在程序运行过程中，有些值是固定的、不应该被改变，比如圆周率 3.141592653…

3.3、怎么使用常量？

在Python中没有一个专门的语法定义常量，约定俗成是用全部大写的变量名表示常量。如：PI=3.14159。所以单从语法层面去讲，常量的使用与变量完全一致。

数字类型

引入

我们学习变量是为了让计算机能够像人一样去记忆事物的某种状态，而变量的值就是用来存储事物状态的，很明显事物的状态分成不同种类的（比如人的年龄，身高，职位，工资等等），所以变量值也应该有不同的类型，例如

salary = 3.1 # 用浮点型去记录薪资
age = 18 # 用整型去记录年龄
name = 'lili' # 用字符串类型去记录人名

2.1 int整型

2.1.1 作用

用来记录人的年龄，出生年份，学生人数等整数相关的状态

2.1.2 定义

age=18birthday=1990student_count=48

2.2 float浮点型

2.2.1 作用

用来记录人的身高，体重，薪资等小数相关的状态

2.2.2 定义

height=172.3weight=103.5salary=15000.89

2.3 数字类型的使用

1 、数学运算

>>> a = 1
>>> b = 3
>>> c = a + b
>>> c
4

2、比较大小

>>> x = 10
>>> y = 11
>>> x > y
False

三 字符串类型str

3.1 作用

用来记录人的名字，家庭住址，性别等描述性质的状态

3.2 定义

name = 'Tony'address = '上海市浦东新区'sex = '男'

用单引号、双引号、多引号，都可以定义字符串，本质上是没有区别的，但是

#1、需要考虑引号嵌套的配对问题
msg = "My name is Tony , I'm 18 years old!" #内层有单引号，外层就需要用双引号
#2、多引号可以写多行字符串
msg = '''天下只有两种人。比如一串葡萄到手，一种人挑最好的先吃，另一种人把最好的留到最后吃。照例第一种人应该乐观，因为他每吃一颗都是吃剩的葡萄里最好的；第二种人应该悲观，因为他每吃一颗都是吃剩的葡萄里最坏的。不过事实却适得其反，缘故是第二种人还有希望，第一种人只有回忆。'''

3.3 使用

数字可以进行加减乘除等运算，字符串呢？也可以，但只能进行"相加"和"相乘"运算。
>>> name = 'tony'
>>> age = '18'
>>> name + age #相加其实就是简单的字符串拼接
'tony18'
>>> name * 5 #相乘就相当于将字符串相加了5次
'tonytonytonytonytony'

四 列表list

4.1 作用

如果我们需要用一个变量记录多个学生的姓名，用数字类型是无法实现，字符串类型确实可以记录下来，比如
stu_names=‘张三 李四 王五’，但存的目的是为了取，此时若想取出第二个学生的姓名实现起来相当麻烦，而列表类型就是专门用来记录多个同种属性的值（比如同一个班级多个学生的姓名、同一个人的多个爱好等），并且存取都十分方便

4.2 定义

>>> stu_names=['张三','李四','王五']

4.3 使用

# 1、列表类型是用索引来对应值，索引代表的是数据的位置，从0开始计数
>>> stu_names=['张三','李四','王五']
>>> stu_names[0]
'张三'
>>> stu_names[1]
'李四'
>>> stu_names[2]
'王五'
# 2、列表可以嵌套，嵌套取值如下
>>> students_info=[['tony',18,['jack',]],['jason',18,['play','sleep']]]
>>> students_info[0][2][0] #取出第一个学生的第一个爱好
'jack'

五 字典dict

5.1 作用

如果我们需要用一个变量记录多个值，但多个值是不同属性的，比如人的姓名、年龄、身高，用列表可以存，但列表是用索引对应值的，而索引不能明确地表示值的含义，这就用到字典类型，字典类型是用key：value形式来存储数据，其中key可以对value有描述性的功能

5.2 定义

>>> person_info={'name':'tony','age':18,'height':185.3}

5.3 使用

# 1、字典类型是用key来对应值，key可以对值有描述性的功能，通常为字符串类型
>>> person_info={'name':'tony','age':18,'height':185.3}
>>> person_info['name']
'tony'
>>> person_info['age']
18
>>> person_info['height']
185.3
# 2、字典可以嵌套，嵌套取值如下
>>> students=[
... {'name':'tony','age':38,'hobbies':['play','sleep']},
... {'name':'jack','age':18,'hobbies':['read','sleep']},
... {'name':'rose','age':58,'hobbies':['music','read','sleep']},
... ]
>>> students[1]['hobbies'][1] #取第二个学生的第二个爱好
'sleep'

六 布尔bool

6.1 作用

用来记录真假这两种状态

6.2 定义

>>> is_ok = True
>>> is_ok = False

6.3 使用

通常用来当作判断的条件，我们将在if判断中用到它

垃圾回收机制

一 引入

​ 解释器在执行到定义变量的语法时，会申请内存空间来存放变量的值，而内存的容量是有限的，这就涉及到变量值所占用内存空间的回收问题，当一个变量值没有用了（简称垃圾）就应该将其占用的内存给回收掉，那什么样的变量值是没有用的呢？
​ 由于变量名是访问到变量值的唯一方式，所以当一个变量值不再关联任何变量名时，我们就无法再访问到该变量值了，该变量值就是没有用的，就应该被当成一个垃圾回收。毫无疑问，内存空间的申请与回收是非常耗费精力的事情，而且存在很大的危险性，稍有不慎就有可能引发内存溢出问题，好在Cpython解释器提供了自动的垃圾回收机制来帮我们解决了这件事。

二、什么是垃圾回收机制？

垃圾回收机制（简称GC）是Python解释器自带一种机，专门用来回收不可用的变量值所占用的内存空间

三、为什么要用垃圾回收机制？

程序运行过程中会申请大量的内存空间，而对于一些无用的内存空间如果不及时清理的话会导致内存使用殆尽（内存溢出），导致程序崩溃，因此管理内存是一件重要且繁杂的事情，而python解释器自带的垃圾回收机制把程序员从繁杂的内存管理中解放出来。

四、垃圾回收机制原理分析

Python的GC模块主要运用了“引用计数”（reference counting）来跟踪和回收垃圾。在引用计数的基础上，还可以通过“标记-清除”（mark and sweep）解决容器对象可能产生的循环引用的问题，并且通过“分代回收”（generation collection）以空间换取时间的方式来进一步提高垃圾回收的效率。

4.1、什么是引用计数？

引用计数就是：变量值被变量名关联的次数
如：age=18
变量值18被关联了一个变量名age，称之为引用计数为1

引用计数增加：
age=18 （此时，变量值18的引用计数为1）
m=age （把age的内存地址给了m，此时，m,age都关联了18，所以变量值18的引用计数为2）

引用计数减少：
age=10（名字age先与值18解除关联，再与3建立了关联，变量值18的引用计数为1）
del m（del的意思是解除变量名x与变量值18的关联关系，此时，变量18的引用计数为0）

值18的引用计数一旦变为0，其占用的内存地址就应该被解释器的垃圾回收机制回收

4.2、引用计数扩展阅读

变量值被关联次数的增加或减少，都会引发引用计数机制的执行（增加或减少值的引用计数），这存在明显的效率问题。

如果说执行效率还仅仅是引用计数机制的一个软肋的话，那么很不幸，引用计数机制还存在着一个致命的弱点，即循环引用（也称交叉引用）

# 如下我们定义了两个列表，简称列表1与列表2，变量名l1指向列表1，变量名l2指向列表2
>>> l1=['xxx']  # 列表1被引用一次，列表1的引用计数变为1
>>> l2=['yyy']  # 列表2被引用一次，列表2的引用计数变为1
>>> l1.append(l2)             # 把列表2追加到l1中作为第二个元素，列表2的引用计数变为2
>>> l2.append(l1)             # 把列表1追加到l2中作为第二个元素，列表1的引用计数变为2# l1与l2之间有相互引用
# l1 = ['xxx'的内存地址,列表2的内存地址]
# l2 = ['yyy'的内存地址,列表1的内存地址]
>>> l1
['xxx', ['yyy', [...]]]
>>> l2
['yyy', ['xxx', [...]]]
>>> l1[1][1][0]
'xxx'

循环引用会导致：值不再被任何名字关联，但是值的引用计数并不会为0，应该被回收但不能被回收，什么意思呢？试想一下，请看如下操作

>>> del l1 # 列表1的引用计数减1，列表1的引用计数变为1
>>> del l2 # 列表2的引用计数减1，列表2的引用计数变为1

此时，只剩下列表1与列表2之间的相互引用，两个列表的引用计数均不为0，但两个列表不再被任何其他对象关联，没有任何人可以再引用到它们，所以它俩占用内存空间应该被回收，但由于相互引用的存在，每一个对象的引用计数都不为0，因此这些对象所占用的内存永远不会被释放，所以循环引用是致命的，这与手动进行内存管理所产生的内存泄露毫无区别。
所以Python引入了“标记-清除” 与“分代回收”来分别解决引用计数的循环引用与效率低的问题

4.2.1 标记-清除

容器对象（比如：list，set，dict，class，instance）都可以包含对其他对象的引用，所以都可能产生循环引用。而“标记-清除”计数就是为了解决循环引用的问题。
在了解标记清除算法前，我们需要明确一点，关于变量的存储，内存中有两块区域：堆区与栈区，在定义变量时，变量名与值内存地址的关联关系存放于栈区，变量值存放于堆区，内存管理回收的则是堆区的内容，详解如下图,
定义了两个变量x = 10、y = 20

当我们执行x=y时，内存中的栈区与堆区变化如下

标记/清除算法的做法是当应用程序可用的内存空间被耗尽的时，就会停止整个程序，然后进行两项工作，第一项则是标记，第二项则是清除

#1、标记
标记的过程其实就是，遍历所有的GC Roots对象(栈区中的所有内容或者线程都可以作为GC Roots对象），然后将所有GC Roots的对象可以直接或间接访问到的对象标记为存活的对象，其余的均为非存活对象，应该被清除。#2、清除
清除的过程将遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。

直接引用指的是从栈区出发直接引用到的内存地址，间接引用指的是从栈区出发引用到堆区后再进一步引用到的内存地址，以我们之前的两个列表l1与l2为例画出如下图像

当我们同时删除l1与l2时，会清理到栈区中l1与l2的内容

这样在启用标记清除算法时，发现栈区内不再有l1与l2（只剩下堆区内二者的相互引用），于是列表1与列表2都没有被标记为存活，二者会被清理掉，这样就解决了循环引用带来的内存泄漏问题。

4.2.2 分代回收

背景：
基于引用计数的回收机制，每次回收内存，都需要把所有对象的引用计数都遍历一遍，这是非常消耗时间的，于是引入了分代回收来提高回收效率，分代回收采用的是用“空间换时间”的策略。
分代：
分代回收的核心思想是：在历经多次扫描的情况下，都没有被回收的变量，gc机制就会认为，该变量是常用变量，gc对其扫描的频率会降低，具体实现原理如下：

分代指的是根据存活时间来为变量划分不同等级（也就是不同的代）新定义的变量，放到新生代这个等级中，假设每隔1分钟扫描新生代一次，如果发现变量依然被引用，那么该对象的权重（权重本质就是个整数）加一，当变量的权重大于某个设定得值（假设为3），会将它移动到更高一级的青春代，青春代的gc扫描的频率低于新生代（扫描时间间隔更长），假设5分钟扫描青春代一次，这样每次gc需要扫描的变量的总个数就变少了，节省了扫描的总时间，接下来，青春代中的对象，也会以同样的方式被移动到老年代中。也就是等级（代）越高，被垃圾回收机制扫描的频率越低

回收：
回收依然是使用引用计数作为回收的依据

虽然分代回收可以起到提升效率的效果，但也存在一定的缺点：

#例如一个变量刚刚从新生代移入青春代，该变量的绑定关系就解除了，该变量应该被回收，但青春代的扫描频率低于新生代，所以该变量的回收就会被延迟。

用户交互、运算符

1.1、什么是与用户交互

用户交互就是人往计算机中input/输入数据，计算机print/输出结果

1.2、为什么要与用户交互？

为了让计算机能够像人一样与用户沟通交流
比如，过去我们去银行取钱，用户需要把帐号密码告诉柜员，而现在，柜员被ATM机取代，ATM机就是一台计算机，所以用户同样需要将帐号密码告诉计算机，于是我们的程序中必须有相应的机制来控制计算机接收用户输入的内容，并且输出结果

1.3、如何与用户交互

交互的本质就是输入、输出

1.3.1 输入input:

# 在python3中input功能会等待用户的输入，用户输入任何内容，都存成字符串类型，然后赋值给等号左边的变量名
>>> username=input('请输入您的用户名：')
请输入您的用户名：jack # username = "jack"
>>> password=input('请输入您的密码：')
请输入您的密码：123 # password = "123"# 了解知识：
# 1、在python2中存在一个raw_input功能与python3中的input功能一模一样
# 2、在python2中还存在一个input功能，需要用户输入一个明确的数据类型，输入什么类型就存成什么类型
>>> l=input('输入什么类型就存成什么类型: ')
输入什么类型就存成什么类型: [1,2,3]
>>> type(l)
<type 'list'>

1.3.2 输出print:

>>> print('hello world')  # 只输出一个值
hello world
>>> print('first','second','third')  # 一次性输出多个值，值用逗号隔开
first second third# 默认print功能有一个end参数，该参数的默认值为"\n"(代表换行)，可以将end参数的值改成任意其它字符
print("aaaa",end='')
print("bbbb",end='&')
print("cccc",end='@')
#整体输出结果为：aaaabbbb&cccc@

1.3.3 输出之格式化输出

(1)什么是格式化输出？

把一段字符串里面的某些内容替换掉之后再输出，就是格式化输出。

(2)为什么要格式化输出？

我们经常会输出具有某种固定格式的内容，比如：'亲爱的xxx你好！你xxx月的话费是xxx，余额是xxx‘，我们需要做的就是将xxx替换为具体的内容。

(3)如何格式化输出？

这就用到了占位符，如：%s、%d：

# %s占位符：可以接收任意类型的值
# %d占位符：只能接收数字
>>> print('亲爱的%s你好！你%s月的话费是%d，余额是%d' %('tony',12,103,11))
亲爱的tony你好！你12月的话费是103，余额是11# 练习1：接收用户输入，打印成指定格式
name = input('your name: ')
age = input('your age: ') #用户输入18,会存成字符串18,无法传给%d
print('My name is %s,my age is %s' %(name,age))# 练习2：用户输入姓名、年龄、工作、爱好 ，然后打印成以下格式
------------ info of Tony -----------
Name  : Tony
Age   : 22
Sex   : male
Job   : Teacher
------------- end -----------------

2.1 算术运算符

​ python支持的算数运算符与数学上计算的符号使用是一致的，我们以x=9，y=2为例来依次介绍它们

2.2 比较运算符

​ 比较运算用来对两个值进行比较，返回的是布尔值True或False，我们以x=9，y=2为例来依次介绍它们

2.3 赋值运算符

​ python语法中除了有=号这种简单的赋值运算外，还支持增量赋值、链式赋值、交叉赋值、解压赋值，这些赋值运算符存在的意义都是为了让我们的代码看起来更加精简。我们以x=9，y=2为例先来介绍一下增量赋值

2.3.1 增量赋值

2.3.2 链式赋值

如果我们想把同一个值同时赋值给多个变量名，可以这么做

>>> z=10
>>> y=z
>>> x=y
>>> x,y,z
(10, 10, 10)

链式赋值指的是可以用一行代码搞定这件事

>>> x=y=z=10
>>> x,y,z
(10, 10, 10)

2.3.3 交叉赋值

我们定义两个变量m与n

>>> m=10
>>> n=20

如果我们想将m与n的值交换过来，可以这么做

>>> temp=m
>>> m=n
>>> n=temp
>>> m,n
(20, 10)

交叉赋值指的是一行代码可以搞定这件事

>>> m=10
>>> n=20
>>> m,n=n,m # 交叉赋值
>>> m,n
(20, 10)

2.3.4 解压赋值

如果我们想把列表中的多个值取出来依次赋值给多个变量名，可以这么做

>>> nums=[11,22,33,44,55]
>>>
>>> a=nums[0]
>>> b=nums[1]
>>> c=nums[2]
>>> d=nums[3]
>>> e=nums[4]
>>> a,b,c,d,e
(11, 22, 33, 44, 55)

解压赋值指的是一行代码可以搞定这件事

>>> a,b,c,d,e=nums # nums包含多个值，就好比一个压缩包，解压赋值因此得名
>>> a,b,c,d,e
(11, 22, 33, 44, 55)

注意，上述解压赋值，等号左边的变量名个数必须与右面包含值的个数相同,否则会报错

#1、变量名少了
>>> a,b=nums
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: too many values to unpack (expected 2)#2、变量名多了
>>> a,b,c,d,e,f=nums
Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: not enough values to unpack (expected 6, got 5)

但如果我们只想取头尾的几个值，可以用*_匹配

>>> a,b,*_=nums
>>> a,b
(11, 22)

ps：字符串、字典、元组、集合类型都支持解压赋值

2.4 逻辑运算符

​ 逻辑运算符用于连接多个条件，进行关联判断，会返回布尔值True或False

2.4.1 连续多个and

可以用and连接多个条件，会按照从左到右的顺序依次判断，一旦某一个条件为False，则无需再往右判断，可以立即判定最终结果就为False，只有在所有条件的结果都为True的情况下，最终结果才为True。

>>> 2 > 1 and 1 != 1 and True and 3 > 2 # 判断完第二个条件，就立即结束，得的最终结果为False
False

2.4.2 连续多个or

可以用or连接多个条件，会按照从左到右的顺序依次判断，一旦某一个条件为True，则无需再往右判断，可以立即判定最终结果就为True，只有在所有条件的结果都为False的情况下，最终结果才为False

>>> 2 > 1 or 1 != 1 or True or 3 > 2 # 判断完第一个条件，就立即结束，得的最终结果为True
True

2.4.3 混用and、or、not

# and、or、not三者如果混用时，是存在优先级之分的，但在日常开发中我们无需记忆优先级，应该使用()来区分优先级、提升程序的可读性
>>> (3>4 and 4>3) or ((1==3 and 'x' == 'x') or 3 >3)
False

2.5 成员运算符

注意：虽然下述两种判断可以达到相同的效果，但我们推荐使用第二种格式，因为not in语义更加明确

>>> not 'lili' in ['jack','tom','robin']
True
>>> 'lili' not in ['jack','tom','robin']
True

2.6 身份运算符

需要强调的是：==双等号比较的是value是否相等，而is比较的是id是否相等

#1. id相同，内存地址必定相同，意味着type和value必定相同
#2. value相同type肯定相同，但id可能不同,如下
>>> x='Info Tony:18'
>>> y='Info Tony:18'
>>> id(x),id(y) # x与y的id不同，但是二者的值相同
(4327422640, 4327422256)>>> x == y # 等号比较的是value
True
>>> type(x),type(y) # 值相同type肯定相同
(<class 'str'>, <class 'str'>)
>>> x is y # is比较的是id，x与y的值相等但id可以不同
False

流程控制

引入

流程控制即控制流程，具体指控制程序的执行流程，而程序的执行流程分为三种结构：顺序结构（之前我们写的代码都是顺序结构）、分支结构（用到if判断）、循环结构（用到while与for）

2.1 什么是分支结构

分支结构就是根据条件判断的真假去执行不同分支对应的子代码

2.2 为什么要用分支结构

人类某些时候需要根据条件来决定做什么事情，比如：如果今天下雨，就带伞

所以程序中必须有相应的机制来控制计算机具备人的这种判断能力

2.3 如何使用分支结构

2.3.1 if语法

用if关键字来实现分支结构，完整语法如下

if 条件1:   # 如果条件1的结果为True，就依次执行：代码1、代码2，......代码1代码2......
elif 条件2: # 如果条件2的结果为True，就依次执行：代码3、代码4，......代码3代码4......
elif 条件3: # 如果条件3的结果为True，就依次执行：代码5、代码6，......代码5代码6......
else:　　   # 其它情况，就依次执行：代码7、代码8，......代码7代码8......
# 注意：
# 1、python用相同缩进(4个空格表示一个缩进)来标识一组代码块，同一组代码会自上而下依次运行
# 2、条件可以是任意表达式，但执行结果必须为布尔类型# 在if判断中所有的数据类型也都会自动转换成布尔类型# 2.1、None，0，空（空字符串，空列表，空字典等）三种情况下转换成的布尔值为False# 2.2、其余均为True

2.3.2 if应用案例

案例1：
如果：女人的年龄>30岁，那么：叫阿姨

age_of_girl=31
if age_of_girl > 30:print('阿姨好')

案例2：
如果：女人的年龄>30岁，那么：叫阿姨，否则：叫小姐

age_of_girl=18
if age_of_girl > 30:print('阿姨好')
else:print('小姐好')

案例3：
如果：女人的年龄>=18并且<22岁并且身高>170并且体重<100并且是漂亮的，那么：表白，否则：叫阿姨**

age_of_girl=18
height=171
weight=99
is_pretty=True
if age_of_girl >= 18 and age_of_girl < 22 and height > 170 and weight < 100 and is_pretty == True:print('表白...')
else:print('阿姨好')

案例4：
如果：成绩>=90，那么：优秀
如果成绩>=80且<90,那么：良好
如果成绩>=70且<80,那么：普通
其他情况：很差

score=input('>>: ')
score=int(score)if score >= 90:print('优秀')
elif score >= 80:print('良好')
elif score >= 70:print('普通')
else:print('很差')

案例5：if嵌套

#在表白的基础上继续：
#如果表白成功，那么：在一起
#否则：打印。。。age_of_girl=18
height=171
weight=99
is_pretty=True
success=Falseif age_of_girl >= 18 and age_of_girl < 22 and height > 170 and weight < 100 and is_pretty == True:if success:print('表白成功,在一起')else:print('什么爱情不爱情的,爱nmlgb的爱情,爱nmlg啊...')
else:print('阿姨好')

练习1: 登陆功能

name=input('请输入用户名字：').strip()
password=input('请输入密码：').strip()
if name == 'tony' and password == '123':print('tony login success')
else:print('用户名或密码错误')

练习2：

#!/usr/bin/env python
#根据用户输入内容打印其权限'''
egon --> 超级管理员
tom  --> 普通管理员
jack,rain --> 业务主管
其他 --> 普通用户
'''
name=input('请输入用户名字：')if name == 'egon':print('超级管理员')
elif name == 'tom':print('普通管理员')
elif name == 'jack' or name == 'rain':print('业务主管')
else:print('普通用户')

3.1 什么是循环结构

循环结构就是重复执行某段代码块

3.2 为什么要用循环结构

人类某些时候需要重复做某件事情
所以程序中必须有相应的机制来控制计算机具备人的这种循环做事的能力

3.3 如何使用循环结构

3.3.1 while循环语法

python中有while与for两种循环机制，其中while循环称之为条件循环，语法如下

while 条件:  代码1代码2代码3......
# while的运行步骤：
# 步骤1：如果条件为真，那么依次执行：代码1、代码2、代码3、......
# 步骤2：执行完毕后再次判断条件,如果条件为True则再次执行：代码1、代码2、代码3、......，如果条件为False,则循环终止

插图：while循环

3.3.2 while循环应用案例

案例一：while循环的基本使用
用户认证程序

#用户认证程序的基本逻辑就是接收用户输入的用户名密码然后与程序中存放的用户名密码进行判断，判断成功则登陆成功，判断失败则输出账号或密码错误
username = "jason"
password = "123"inp_name =  input("请输入用户名：")
inp_pwd =  input("请输入密码：")
if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")
else:print("输入的用户名或密码错误！")
#通常认证失败的情况下，会要求用户重新输入用户名和密码进行验证，如果我们想给用户三次试错机会，本质就是将上述代码重复运行三遍，你总不会想着把代码复制3次吧。。。。
username = "jason"
password = "123"# 第一次验证
inp_name =  input("请输入用户名：")
inp_pwd =  input("请输入密码：")
if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")
else:print("输入的用户名或密码错误！")# 第二次验证
inp_name =  input("请输入用户名：")
inp_pwd =  input("请输入密码：")
if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")
else:print("输入的用户名或密码错误！")# 第三次验证
inp_name =  input("请输入用户名：")
inp_pwd =  input("请输入密码：")
if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")
else:print("输入的用户名或密码错误！")#即使是小白的你，也觉得的太low了是不是，以后要修改功能还得修改3次，因此记住，写重复的代码是程序员最不耻的行为。
#那么如何做到不用写重复代码又能让程序重复一段代码多次呢？ 循环语句就派上用场啦（使用while循环实现）username = "jason"
password = "123"
# 记录错误验证的次数
count = 0
while count < 3:inp_name = input("请输入用户名：")inp_pwd = input("请输入密码：")if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")else:print("输入的用户名或密码错误！")count += 1

案例二：while+break的使用
使用了while循环后，代码确实精简多了，但问题是用户输入正确的用户名密码以后无法结束循环，那如何结束掉一个循环呢？这就需要用到break了！

username = "jason"
password = "123"
# 记录错误验证的次数
count = 0
while count < 3:inp_name = input("请输入用户名：")inp_pwd = input("请输入密码：")if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")break # 用于结束本层循环else:print("输入的用户名或密码错误！")count += 1

案例三：while循环嵌套+break
如果while循环嵌套了很多层，要想退出每一层循环则需要在每一层循环都有一个break

username = "jason"
password = "123"
count = 0
while count < 3:  # 第一层循环inp_name = input("请输入用户名：")inp_pwd = input("请输入密码：")if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")while True:  # 第二层循环cmd = input('>>: ')if cmd == 'quit':break  # 用于结束本层循环，即第二层循环print('run <%s>' % cmd)break  # 用于结束本层循环，即第一层循环else:print("输入的用户名或密码错误！")count += 1

案例四：while循环嵌套+tag的使用
针对嵌套多层的while循环，如果我们的目的很明确就是要在某一层直接退出所有层的循环，其实有一个窍门，就让所有while循环的条件都用同一个变量，该变量的初始值为True，一旦在某一层将该变量的值改成False，则所有层的循环都结束

username = "jason"
password = "123"
count = 0tag = True
while tag: inp_name = input("请输入用户名：")inp_pwd = input("请输入密码：")if inp_name == username and inp_pwd == password:print("登陆成功")while tag:  cmd = input('>>: ')if cmd == 'quit':tag = False  # tag变为False， 所有while循环的条件都变为False breakprint('run <%s>' % cmd)break  # 用于结束本层循环，即第一层循环else:print("输入的用户名或密码错误！")count += 1

案例五：while+continue的使用
break代表结束本层循环，而continue则用于结束本次循环，直接进入下一次循环

# 打印1到10之间，除7以外的所有数字
number=11
while number>1:number -= 1if number==7:continue # 结束掉本次循环，即本次循环continue之后的代码都不会运行了，而是直接进入下一次循环print(number)

案例五：while+else的使用
在while循环的后面，我们可以跟else语句，当while 循环正常执行完并且中间没有被break 中止的话，就会执行else后面的语句，所以我们可以用else来验证，循环是否正常结束

count = 0
while count <= 5 :count += 1print("Loop",count)
else:print("循环正常执行完啦")
print("-----out of while loop ------")
输出
Loop 1
Loop 2
Loop 3
Loop 4
Loop 5
Loop 6
循环正常执行完啦   #没有被break打断，所以执行了该行代码
-----out of while loop ------

如果执行过程中被break，就不会执行else的语句

count = 0
while count <= 5 :count += 1if count == 3:breakprint("Loop",count)
else:print("循环正常执行完啦")
print("-----out of while loop ------")
输出
Loop 1
Loop 2
-----out of while loop ------ #由于循环被break打断了，所以不执行else后的输出语句

练习1：
寻找1到100之间数字7最大的倍数（结果是98）

number=100
while number>0:if number%7==0:print(number)breaknumber-=1

练习2：

age=18
count=0
while count<3:count+=1guess = int(input(">>:"))if guess > age :print("猜的太大了，往小里试试...")elif guess < age :print("猜的太小了，往大里试试...")else:print("恭喜你，猜对了...")

3.3.3 for循环语法

循环结构的第二种实现方式是for循环，for循环可以做的事情while循环都可以实现，之所以用for循环是因为在循环取值（即遍历值）时for循环比while循环的使用更为简洁，
for循环语法如下

for 变量名 in 可迭代对象: # 此时只需知道可迭代对象可以是字符串\列表\字典，我们之后会专门讲解可迭代对象代码一代码二...#例1
for item in ['a','b','c']:print(item)
# 运行结果
a
b
c# 参照例1来介绍for循环的运行步骤
# 步骤1：从列表['a','b','c']中读出第一个值赋值给item（item=‘a’），然后执行循环体代码
# 步骤2：从列表['a','b','c']中读出第二个值赋值给item（item=‘b’），然后执行循环体代码
# 步骤3: 重复以上过程直到列表中的值读尽

3.3.4 for循环应用案例

案例一：打印数字0-5

# 简单版：for循环的实现方式
for count in range(6):  # range(6)会产生从0-5这6个数print(count)# 复杂版：while循环的实现方式
count = 0
while count < 6:print(count)count += 1

案例二：遍历字典

# 简单版：for循环的实现方式
for k in {'name':'jason','age':18,'gender':'male'}:  # for 循环默认取的是字典的key赋值给变量名kprint(k)# 复杂版：while循环确实可以遍历字典，后续将会迭代器部分详细介绍

案例三：for循环嵌套

#请用for循环嵌套的方式打印如下图形：
*****
*****
*****for i in range(3):for j in range(5):print("*",end='')print()  # print()表示换行

注意：break 与 continue也可以用于for循环，使用语法同while循环

练习一：
打印九九乘法表

for i in range(1,10):for j in range(1,i+1):print('%s*%s=%s' %(i,j,i*j),end=' ')print()

练习二：
打印金字塔

# 分析
'''
#max_level=5*        # current_level=1，空格数=4，*号数=1***       # current_level=2,空格数=3,*号数=3*****      # current_level=3,空格数=2,*号数=5*******     # current_level=4,空格数=1,*号数=7*********    # current_level=5,空格数=0,*号数=9# 数学表达式
空格数=max_level-current_level
*号数=2*current_level-1
'''
# 实现：
max_level=5
for current_level in range(1,max_level+1):for i in range(max_level-current_level):print(' ',end='') #在一行中连续打印多个空格for j in range(2*current_level-1):print('*',end='') #在一行中连续打印多个空格print()

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