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流程控制

学习目标​

  • 掌握 if/elif/else 条件判断
  • 掌握 for 循环和 while 循环
  • 学会使用 break、continue 控制循环
  • 能编写包含嵌套逻辑的程序

什么是流程控制？​

到目前为止，你写的代码都是从上到下一行一行执行的。但真实的程序需要做判断、需要重复执行——这就是流程控制。

想象你早上出门的决策过程：

如果 下雨了:
    带伞
否则如果 太阳很大:
    戴帽子
否则:
    直接出门

这就是条件判断。

再想象你背单词：

重复 100 次:
    看一个新单词
    记住它

这就是循环。

条件判断：if / elif / else​

基本的 if​

temperature = 35

if temperature > 30:
    print("今天很热，注意防暑！")

语法规则：

  1. if 后面跟条件表达式
  2. 条件后面有一个冒号 :（很多新手会忘记）
  3. 条件成立时执行的代码需要缩进 4 个空格

if...else​

age = 15

if age >= 18:
    print("你已经成年了")
    print("可以看这部电影")
else:
    print("你还未成年")
    print("需要家长陪同")

if...elif...else​

elif 是 "else if" 的缩写，用来检查多个条件：

score = 85

if score >= 90:
    grade = "A（优秀）"
elif score >= 80:
    grade = "B（良好）"
elif score >= 70:
    grade = "C（中等）"
elif score >= 60:
    grade = "D（及格）"
else:
    grade = "F（不及格）"

print(f"你的成绩: {score} 分，等级: {grade}")
# 输出: 你的成绩: 85 分，等级: B（良好）
注意执行顺序

Python 从上到下依次检查每个条件，一旦某个条件成立，就执行对应的代码块，然后跳过剩余所有的 elif 和 else。所以条件的顺序很重要！

score = 95

# 错误的顺序 ❌
if score >= 60:
    print("及格")      # 95 >= 60 成立，直接执行这个
elif score >= 90:
    print("优秀")      # 不会被执行！

# 正确的顺序 ✅：从严到宽
if score >= 90:
    print("优秀")      # 95 >= 90 成立，执行这个
elif score >= 60:
    print("及格")

条件判断的简写​

# 三元表达式（一行搞定简单的 if-else）
age = 20
status = "成年" if age >= 18 else "未成年"
print(status)  # 成年

# 等价于
if age >= 18:
    status = "成年"
else:
    status = "未成年"

嵌套的 if​

条件里面可以再套条件：

has_ticket = True
age = 15

if has_ticket:
    if age >= 18:
        print("请入场")
    else:
        print("未成年人需要家长陪同")
else:
    print("请先购票")

不过嵌套太多层会让代码难以阅读，通常不建议超过 3 层。

for 循环​

for 循环用来遍历一个序列（列表、字符串、范围等）中的每个元素。

遍历列表​

fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"]

for fruit in fruits:
    print(f"我喜欢吃{fruit}")

# 输出:
# 我喜欢吃苹果
# 我喜欢吃香蕉
# 我喜欢吃橙子
# 我喜欢吃葡萄

理解方式：for fruit in fruits 的意思是"对于 fruits 中的每一个 fruit，执行下面的代码"。

遍历字符串​

word = "Python"

for char in word:
    print(char, end=" ")

# 输出: P y t h o n

range() 函数​

range() 生成一个数字序列，是 for 循环最常用的搭档：

# range(5) 生成 0, 1, 2, 3, 4
for i in range(5):
    print(i, end=" ")
# 输出: 0 1 2 3 4

# range(start, stop) 从 start 到 stop-1
for i in range(1, 6):
    print(i, end=" ")
# 输出: 1 2 3 4 5

# range(start, stop, step) 带步长
for i in range(0, 10, 2):
    print(i, end=" ")
# 输出: 0 2 4 6 8

# 倒数
for i in range(5, 0, -1):
    print(i, end=" ")
# 输出: 5 4 3 2 1

实际案例：计算 1 到 100 的和​

total = 0
for i in range(1, 101):
    total += i
print(f"1 到 100 的和是: {total}")  # 5050

enumerate()：同时获取索引和值​

students = ["张三", "李四", "王五"]

# 普通写法
for i in range(len(students)):
    print(f"第 {i+1} 名: {students[i]}")

# 更 Pythonic 的写法：用 enumerate
for i, name in enumerate(students):
    print(f"第 {i+1} 名: {name}")

# 指定起始编号
for i, name in enumerate(students, start=1):
    print(f"第 {i} 名: {name}")

while 循环​

while 循环在条件成立时持续执行，直到条件不成立为止。

基本用法​

count = 0

while count < 5:
    print(f"当前计数: {count}")
    count += 1   # 别忘了更新条件！

print("循环结束")

# 输出:
# 当前计数: 0
# 当前计数: 1
# 当前计数: 2
# 当前计数: 3
# 当前计数: 4
# 循环结束
小心死循环！

如果忘了更新条件变量，循环永远不会停止：

# 死循环示例（不要运行！）
count = 0
while count < 5:
    print(count)
    # 忘了 count += 1，count 永远是 0，循环永不结束

如果不小心陷入死循环，按 Ctrl+C 强制终止程序。

while 的典型场景​

while 适合不确定循环次数的情况：

# 场景：猜数字游戏
import random

target = random.randint(1, 100)
guess = 0
attempts = 0

print("我想了一个 1 到 100 的数字，猜猜看！")

while guess != target:
    guess = int(input("你的猜测: "))
    attempts += 1

    if guess < target:
        print("太小了！")
    elif guess > target:
        print("太大了！")
    else:
        print(f"恭喜你猜对了！用了 {attempts} 次")

for vs while 怎么选？​

场景推荐原因
遍历列表/字符串for天然适合
循环固定次数for + range()简洁明确
不确定循环次数while灵活控制
等待某个条件成立while自然直觉

经验法则：能用 for 就用 for，它更安全（不会死循环）。

break 和 continue​

break：立即终止循环​

# 找到第一个偶数就停下
numbers = [1, 3, 7, 4, 9, 2]

for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        print(f"找到第一个偶数: {num}")
        break
    print(f"{num} 不是偶数，继续找...")

# 输出:
# 1 不是偶数，继续找...
# 3 不是偶数，继续找...
# 7 不是偶数，继续找...
# 找到第一个偶数: 4

continue：跳过本次循环，继续下一次​

# 打印所有奇数，跳过偶数
for i in range(1, 11):
    if i % 2 == 0:
        continue   # 跳过偶数
    print(i, end=" ")

# 输出: 1 3 5 7 9

break 和 continue 的区别​

# break：直接离开循环
for i in range(10):
    if i == 5:
        break       # 循环到 5 就整个停了
    print(i, end=" ")
# 输出: 0 1 2 3 4

# continue：跳过当前，继续下一个
for i in range(10):
    if i == 5:
        continue    # 跳过 5，继续 6, 7, 8, 9
    print(i, end=" ")
# 输出: 0 1 2 3 4 6 7 8 9

循环中的 else​

Python 的循环有一个独特的 else 子句——当循环正常结束（不是被 break 终止）时执行：

# 检查一个数是否是质数
num = 17

for i in range(2, num):
    if num % i == 0:
        print(f"{num} 不是质数，可以被 {i} 整除")
        break
else:
    # 循环没有被 break 终止，说明没有找到因子
    print(f"{num} 是质数")

# 输出: 17 是质数

嵌套循环​

循环里面可以再套循环：

# 打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f"{j}×{i}={i*j}", end="\t")
    print()   # 每行结束后换行

输出：

1×1=1
1×2=2	2×2=4
1×3=3	2×3=6	3×3=9
...
1×9=9	2×9=18	3×9=27	...	9×9=81

综合案例​

案例 1：模拟 AI 模型训练过程​

import random

print("=== 开始训练模型 ===")
print(f"{'Epoch':<10}{'Loss':<15}{'Accuracy':<15}{'Status'}")
print("-" * 50)

loss = 2.5
accuracy = 0.10

for epoch in range(1, 21):
    # 模拟训练：损失逐渐下降，准确率逐渐上升
    loss *= random.uniform(0.85, 0.95)
    accuracy = min(accuracy + random.uniform(0.03, 0.06), 1.0)

    # 判断训练状态
    if accuracy >= 0.95:
        status = "✅ 达标"
    elif accuracy >= 0.80:
        status = "📈 良好"
    else:
        status = "🔄 训练中"

    print(f"{epoch:<10}{loss:<15.4f}{accuracy:<15.2%}{status}")

    # 如果准确率达到 98%，提前停止
    if accuracy >= 0.98:
        print(f"\n提前停止！在第 {epoch} 轮达到目标准确率")
        break
else:
    print(f"\n训练完成！最终准确率: {accuracy:.2%}")

案例 2：密码强度检查器​

password = input("请输入密码: ")

has_upper = False    # 是否有大写字母
has_lower = False    # 是否有小写字母
has_digit = False    # 是否有数字
has_special = False  # 是否有特殊字符

for char in password:
    if char.isupper():
        has_upper = True
    elif char.islower():
        has_lower = True
    elif char.isdigit():
        has_digit = True
    else:
        has_special = True

# 计算强度分数
score = 0
if len(password) >= 8:
    score += 1
if has_upper:
    score += 1
if has_lower:
    score += 1
if has_digit:
    score += 1
if has_special:
    score += 1

# 输出结果
print(f"\n密码强度: {'★' * score}{'☆' * (5 - score)} ({score}/5)")

if score <= 2:
    print("弱密码！建议加强")
elif score <= 4:
    print("中等强度")
else:
    print("强密码！")

动手练习​

练习 1：FizzBuzz​

这是经典的编程面试题：

打印 1 到 50 的数字，但是：

  • 如果数字能被 3 整除，打印 "Fizz"
  • 如果数字能被 5 整除，打印 "Buzz"
  • 如果数字同时能被 3 和 5 整除，打印 "FizzBuzz"
  • 其他情况打印数字本身
for i in range(1, 51):
    # 补充代码
    pass

提示：先判断能否被 15 整除（3 和 5 的公倍数），再判断 3 和 5。

练习 2：猜数字游戏（限制次数）​

改进猜数字游戏：最多允许猜 7 次，超过就失败。

import random
target = random.randint(1, 100)
max_attempts = 7

# 补充代码

练习 3：画三角形​

用循环打印以下图案：

*
**
***
****
*****

然后试着打印倒三角形：

*****
****
***
**
*

练习 4：求质数​

打印 1 到 100 之间的所有质数。

提示：质数是大于 1 的自然数，且只能被 1 和自身整除。

小结​

语法用途关键点
if/elif/else条件判断条件从上到下检查，冒号和缩进不能忘
for...in遍历序列配合 range()、列表、字符串使用
while条件循环注意更新条件，避免死循环
break终止循环立即跳出整个循环
continue跳过本次跳过当前迭代，继续下一次
range()生成数字序列range(start, stop, step)
核心理解

流程控制是编程的骨架。变量是数据，运算符是操作，而流程控制决定了"在什么条件下做什么"和"做多少次"。学会了流程控制，你就能写出有"逻辑"的程序了。