第4章 循环结构 程序设计2 本章主讲 赵家刚 计算机编程导论

4.3.3 while语句用于无限循环 当while语句的“表达式”永远不会为布尔假时，循环将永远不会结束，形成无限循环，也称死循环。 while True: 循环体 可以在循环体内使用break语句强制结束死循环。 计算机编程导论

程序： 【例4-5】使用无限循环的方法编程实现例4-2。 a = input('请输入字符，如果输入 # 号则结束输入操作: ') while True: print('您输入的字符是：', a) if a == '#': break 计算机编程导论

【例4-6】求以下表达式的值，其中n值从键盘输入。参考值：当n = 11时，s = 1.833333 。 计算机编程导论

（1）以上问题属于数学中的级数求和问题，是使用循环结构解决的一类常见问题。 【分析】 （1）以上问题属于数学中的级数求和问题，是使用循环结构解决的一类常见问题。 （2）级数求和问题编程的重点在于通过观察表达式的规律，分析每次循环都要完成的事件。通常将这些事件进行局部分解，称为“通式”。 该题的通式有以下几个： （1）分母的通式： （2）变量i的通式： （3）当前项的通式： （4）求和的通式： mu = mu + i i = i + 1 t = 1.0 / mu s = s + t 计算机编程导论

程序： 提问： i=1 mu = 0 s = 0.0 n = input('请输入n值: ') #或用书上的代码 while i <= n: #判断是否计算到表达式的最后一项 mu = mu + i #求分母的通式 i += 1 # i 自增的通式 t = 1.0 / mu #求当前项的通式 s = s + t #求和的通式 print 's = ', s #循环结束后，打印总和 提问： （1）变量 i、mu、s 的初值只能是 1、0、0.0 吗？ （2）循环体内语句的先后顺序可以随意调换吗？ 计算机编程导论

【例4-7】 通过以下表达式求π的近似值，当某项小于0.00000001（即1e-8）时停止循环。 计算机编程导论

分析： 该题使用循环结构来解决，只有当某一项小于1e-8时才停止迭代，因此循环次数是不确定的。观察表达式中相邻两项的规律是——①前一项的分子乘以1个整数值“i”可得后一项的分子，而这个整数值“i”随着循环次数由1递增到n；②前一项的分母乘以“2*i+1”可得后一项的分母。该题的通式有以下几个： （1）分子的通式：zi = zi * i （2）分母的通式：mu = mu * (2 * i + 1) （3）变量i的通式：i = i + 1 （4）当前项的通式：t = zi*1.0/mu （5）求和通式：s=s+t 计算机编程导论

程序： #Exp4_7. py i = 1 zi = 1. 0 mu = 1. 0 t = 1. 0 s = 0 程序： #Exp4_7.py i = 1 zi = 1.0 mu = 1.0 t = 1.0 s = 0.0 while t >= 1e-8: s = s + t zi = zi * i mu = mu * ( 2 * i + 1) t = zi * 1.0 / mu i += 1 print 'PAI = ', (2 * s) 计算机编程导论

【例4-8】求1 ~ 100之间能被7整除，但不能同时被5整除的所有整数 。 【分析】 （1）本题需要对1 ~ 100范围内的所有数一一进行判断。 （2）本题的循环次数确定是100次。 （3）在每次循环过程中需要用 if 语句进行条件判断。因此本题是循环嵌套选择的结构。 计算机编程导论

程序： 提问： i = 1 # i 既是循环变量，同时又是被判断的数 while i <= 100: #判断循环是否结束 print('1~100之间能被7整除，但不能同时被5整除的所有数是:') while i <= 100: #判断循环是否结束 if i % 7 == 0 and i % 5 != 0: #判断本次的i是否满足条件 print i, '\t ' #打印满足条件的i i += 1 #每次循环 i 应自增 提问： 请问语句“i += 1”可以和语句 “print i, '\t ' ”对齐吗？ 计算机编程导论

【例4-9】输出“水仙花数”。所谓水仙花数是指1个3位的十进制数，其各位数字的立方和等于该数本身。例如：153是水仙花数，因为153 = 13 + 53 + 33 。 【分析】 （1）本题需要对100 ~ 999范围内的所有数一一进行判断。 （2）本题的变量 i 既是循环变量，同时也是被判断的数。 （3）每次循环过程中需要用 if 语句进行条件判断。因此本题也是循环嵌套选择的结构。 计算机编程导论

提问： 程序： 变量 i 是一个三位整数，例如 i = 123 （1）请写出分离 i 的百位数的表达式。 print('所有的水仙花数是：') while i <= 999: #判断循环是否结束 bai = int(i / 100) #分离 i 的百位数 shi = int((i % 100) / 10) #分离 i 的十位数 ge = int(i % 10) #分离 i 的个位数 if bai ** 3 + shi ** 3 + ge ** 3 == i: #判断条件 print i #打印水仙花数 i += 1 #变量 i 自增 计算机编程导论

4.4 for语句 Python提供的另一个循环机制是for语句，它提供了Python中最强大的循环结构。Python中的for语句与传统的for语句不太一样，它接受可迭代对象（例如序列或迭代器）作为其参数，每次迭代其中的一个元素。 还有值未取吗？ 否 for 取值 in 序列: 循环体 是 循环体 计算机编程导论

4.3.1 for语句用于序列类型 列表、元组、字符串都是序列。序列类型有着相同的访问模式：它的每一个元素可以通过指定一个偏移量的方式得到；而多个元素可以通过切片操作的方式得到。 序列操作可以通过很多内建函数来实现，比如求序列长度len( )；求最大值max( ) ；最小值min( ) ；求和sum( )；排序sorted( ) 等，以上这些内建函数的实现都离不开循环结构。 计算机编程导论

【例4-10】创建1个由分数构成的列表，求出所有分数的平均分。 方法一：使用Python的内建函数sum( )求和，然后再求平均分。 >>> score = [70, 90, 78, 85, 97, 94, 65, 80] >>> score [70, 90, 78, 85, 97, 94, 65, 80] >>> aver = sum(score) / 8.0 >>> aver 82.375 计算机编程导论

方法二：使用for语句，通过序列索引进行迭代。 【分析】 （1）以上列表score有8个元素，这些元素的序列索引范围是“0 ~ 7”。 （2）本题用到成员测试运算符“in”,如果成员在序列中，测试结果为“True”，否则为“False”。 （3）本题用到计算序列长度的内建函数len( )。 （4）本题用到内建函数range( )，range( )函数的完整语法要求提供2个或3个整型参数： range(start, end, step) 计算机编程导论

程序： score = [70, 90, 78, 85, 97, 94, 65, 80] print '所有的分数值是：' print score #打印列表 sum = 0 #以下for语句的 i 是迭代项，内建函数len(score)的执行结果是 8 #内建函数range(8) 返回一个列表[0, 1, 2, 3, 4, 5 6,7] #运算符 in 是判断迭代项 i 是否还在列表[0, 1,2 3, 4, 5, 6 7]中 for i in range(len(score)): sum += score[i] #循环体——对列表元素求和 aver = sum / 8.0 #循环之后，求平均值 print '\naver = ', aver 计算机编程导论

程序： 方法三：使用for语句，通过序列项运算。 score = [70, 90, 78, 85, 97, 94, 65, 80] print '所有的分数值是：' print score #打印列表 sum = 0 #以下for语句使用运算符in判断迭代项 i 是否在列表score中 for i in score: sum += i #循环体——对列表元素求和 aver = sum / 8.0 #循环之后，求平均值 print '\naver = ', aver 计算机编程导论

利用for语句实现双层循环嵌套 循环的嵌套是指在一个循环中又包含另外一个完整的循环，即循环体中又包含循环语句。while循环和for循环可以相互嵌套。 循环嵌套的执行过程是：一次外循环对应着完整的一轮内循环。 计算机编程导论

【例4-10】使用for循环的嵌套结构打印9-9乘法表 【分析】9-9乘法表由9行组成，每行的列数有规律地递增。通过观察可以看出，表达式“X * Y = Z”中的X是内循环变量j的取值，Y是外循环变量i的取值，Z是X乘以Y的结果。 计算机编程导论

for j in range(1, i+1, 1): #控制列 print i, '*', j, '=', i*j, '\t’ 程序： for i in range(1, 10, 1): #控制行 for j in range(1, i+1, 1): #控制列 print i, '*', j, '=', i*j, '\t’ print '\n' #每行末尾的换行 计算机编程导论

【课堂练习】使用for循环的嵌套结构编程，打印以下图形。 (1)矩形 (2)直角三角形 (3)正三角形 计算机编程导论

4.4 break语句 Python提供了一条提前结束循环的语句——break语句。 当在循环过程中，某个条件被触发（一般通过 if语句检查），需要立即停止循环时使用。 break语句可以用在while和for循环中。 计算机编程导论

【例4-12】求200以内能被17整除的最大正整数。 程序： 【分析】这个查找过程将以递减的方式遍历200至1之间的整数，当找到第1个能被17整除的数时，循环过程立即停止，后续还没有遍历的数将无需再进行判断，因此可以使用break语句将循环提前终止。 程序： for i in range(200, 1, -1): if i % 17 == 0: break print('200以内能被17整除的最大数是：', i) 计算机编程导论

4.6 continute语句 continue语句的作用是终止当前循环，并忽略continue之后的语句，然后回到循环的顶端，继续执行下一次循环。 计算机编程导论

【例4-17】 求200以内能被17整除的所有正整数，并统计满足条件的数的个数。 #Exp4_17_2.py s=0 print '200以内能被17整除的所有数是：' for i in range(1, 201, 1): if i%17!= 0: continue print i, s+=1 print '\n数的个数是：', s 计算机编程导论

1.利用以下公式求π的近似值，直到最后一项的绝对值小于等于10-6为止。 第8次上机作业: 1.利用以下公式求π的近似值，直到最后一项的绝对值小于等于10-6为止。 2.使用循环的嵌套结构编程输出以下图形 计算机编程导论