从〇到一 轻松学编程

编程入门05:Python流程控制

| 星辉


2018年03月09日星期五 12:45 | 教程


编程时可以使用三种流程结构:按照先后顺序执行全部指令,是最普通的“顺序结构”;根据特定条件选择执行部分指令,称为“选择结构”;根据特定条件循环执行部分指令,叫做“循环结构”——流程控制语句就是用于判断条件并实现特殊流程结构的语句,而条件的判断需要进行逻辑运算或者叫“布尔运算”(得名于乔治·布尔,十九世纪英国数学家,数理逻辑学的创立者),这种运算的结果只有两种:“真”和“假”,Python有专门的关键词来表示这两个值:True和False,属于布尔类型(bool)。返回值为布尔类型的表达式就称为布尔表达式。布尔表达式中可以使用比较运算符:等于(==)、不等于(!=)、大于(>)、小于(<)、大于等于(>=)和小于等于(<=)。
In [1]: 1+1==2
Out[1]: True

In [2]: 1+1>2
Out[2]: False

In [3]: "hello"=="Hello"  # 字符串比较是基于字符的编码值
Out[3]: False

In [4]: "hello">"Hello"  # 小写字母排在大写字母后面,所以编码值更大
Out[4]: True

In [5]: "猫">"狗"  # 使用ord函数可以查看字符的编码值
Out[5]: True

布尔表达式中还可以使用布尔运算符:“与”(and)“或”(or)和“非”(not),以及成员运算符“在……之内”(in)——这两种运算都非常简单直观(如果你想知道更多细节,就输入help("and")、help("in")):
In [6]: 1==1 and 2==2
Out[6]: True

In [7]: 1==1 and 2<1
Out[7]: False

In [8]: 1==1 or 2<1
Out[8]: True

In [9]: not 1==1
Out[9]: False

In [10]: "o" in "Hello"
Out[10]: True

In [11]: "h" in "Hello"
Out[11]: False

In [12]: "h" not in "Hello"
Out[12]: True

此外,True和False其实就是1和0,如果你输入True+True,会发现返回值是2……深入学习下去你就会知道,任何对象其实都可以拿来判断真假……

了解布尔运算之后,我们来编写一个包含条件判断和特殊流程结构的程序:猜数游戏——电脑随机生成一个1到100之间的整数,然后根据用户的猜测输出反馈信息。

新建文件并保存为 guess_number.py,开始编写程序:用random模块的randint函数随机生成整数;用input函数接收用户输入字符串并用int函数转成整数;然后进行条件判断——“如果”猜对就输出“猜对了”,if语句就是用来实现这种选择结构的;if语句中还可以加上else关键词实现所谓双分支选择结构——“如果”猜对就输出“猜对了”,“否则”就输出“猜错了”;你还可以再加上elif关键词——“如果”猜对就输出“猜对了”,“否则如果”猜大了就输出“猜大了”,“否则”就输出“猜小了”——你可以使用多个elif来实现更多分支,每个分支都可以包含多行子语句。程序写出来是这样的:
from random import randint
target = randint(1, 100)
answer = ""
guess = int(input("我想了一个1到100之间的整数,请你猜猜看吧:"))
if guess == target:
    answer = "你猜对了!"
elif guess > target:
    answer = "你猜大了。"
else:
    answer = "你猜小了。"
print(answer)

这个程序等你输入一个数字并输出反馈后就立即结束了,接下来让我们加以改进:允许用户多次输入直到猜对为止,while语句就是用来实现这种循环结构的——“只要”还没猜对,就接收用户输入并输出反馈。在input语句之前添加while语句,然后选定之后的所有语句按Tab键缩进将它们变成while语句的子语句,每次判断条件成立都会执行一遍这些语句(想要了解while语句的更多细节,当然还是用老办法:help("while"))。改进后的程序是这样的:
from random import randint
target = randint(1, 100)
print("我想了一个1到100之间的整数,请你猜猜看吧:", end="")
guess = 0
answer = ""
while guess != target:
    guess = int(input())
    if guess == target:
        answer = "你猜对了!游戏结束。"
    elif guess > target:
        answer = "你猜大了,再猜一次:"
    else:
        answer = "你猜小了,再猜一次:"
    print(answer, end="")

这个程序就能实现猜测任意次数直到猜对为止了。

05_guess.png

你可能会注意到Spyder右上方面板中有一个变量浏览器选项卡,其中会显示程序中变量当前的取值。如果在左边编辑器面板特定语句的行号上双击添加一个“中断点”(Breakpoint)然后选择“调试”(Debug),程序将会开始运行并在这一行暂停,这时你就可以“单步”(Step)执行,详细查看语句的整个执行流程——当程序运行结果不符合预期时,开发者就会进行这种调试工作来寻找其中的原因。

编程小提示:代码格式规范

“Python增强建议”(PEP)是面向开发者的一系列官方指导文档,其中的PEP8 https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/ 描述了Python程序的代码格式规范(每级缩进应为四个空格,逗号之后应加空格,变量名应使用小写字母等等),遵循这个规范可以使你写的代码更专业、更美观、可读性也更强。正如PEP20即“Python之禅”所言:“Readability counts”  https://www.python.org/dev/peps/pep-0020/

所有这些规范其实并不需要强记——你可以让Spyder自动检查代码格式:在主菜单中点击Tools > Preferences > Editor > Code Introspection/Analysis,勾选其中的Real-time code style analysis并确定。这时打开的程序文件中如果存在不规范的格式,语句左侧就会出现黄色感叹号图标,你可以移动鼠标到图标上查看浮动提示,遵照提示修改就可以得到完全符合PEP8规范的程序代码了。



还没有人发表评论。

发表评论

HTML语法: 禁用