Python程序设计 第4章 循环结构程序设计(第7次课)2

计算机编程导论本章主讲赵家刚第4章循环结构程序设计21-2Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论4.3.3while语句用于无限循环要点：循环结构理解二重循环结构理解二重循环的应用1-3Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论4.3.3while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。使用while语句构成无限循环的格式通常为：whileTrue:循环体可以在循环体内使用break语句强制结束死循环。1-4Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论【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:')whileTrue:print('您输入的字符是：',a)a=input('请输入字符，如果输入#号则结束输入操作:')ifa=='#':break程序：图4-7无限循环的框图开始结束FalseTrue输入一个字符不是字符#吗？True输出该字符表达式恒为真1-5Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.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。ns3211321121111-6Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论【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+ii=i+1t=1.0/mus=s+t1-7Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论i=1mu=0s=0.0n=input('请输入n值:')#或用书上的代码whilei=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，打印总和程序：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？1-8Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.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。)12(53219753432175332153213112nn1-9Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.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+t1-10Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论程序：#Exp4_7.pyi=1zi=1.0mu=1.0t=1.0s=0.0whilet=1e-8:s=s+tzi=zi*imu=mu*(2*i+1)t=zi*1.0/mui+=1print'PAI=',(2*s)判断t=1e-8？将t累加到s图4-9求π近似值的框图开始结束FalseTrue初始化zi、mu、i、t、s求分子zi、分母mu求当前项ti自增1输出π的近似值1-11Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.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。判断i=100？图4-10整除问题的框图开始结束FalseTruei自增1为i赋初值1判断i是否能被7整除但不能被5整除?TrueFalse输出i1-12Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论i=1#i既是循环变量，同时又是被判断的数print('1~100之间能被7整除，但不能同时被5整除的所有数是:')whilei=100:#判断循环是否结束ifi%7==0andi%5!=0:#判断本次的i是否满足条件printi,'\t'#打印满足条件的ii+=1#每次循环i应自增程序：提问：请问语句“i+=1”可以和语句“printi,'\t'”对齐吗？1-13Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.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。1-14Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论提问：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。（2）请写出分离i的十位数的表达式。（3）请写出分离i的个位数的表达式。i=100print('所有的水仙花数是：')whilei=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ifbai**3+shi**3+ge**3==i:#判断条件printi#打印水仙花数i+=1#变量i自增程序：1-15Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论4.4for语句for取值in序列:循环体循环体是否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？1-16Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论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。4.3.1for语句用于序列类型1-17Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.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)/8.0aver82.3751-18Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论方法二：使用for语句，循环计算列表元素之和。【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)1-19Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论score=[70,90,78,85,97,94,65,80]print'所有的分数值是：'printscore#打印列表sum=0foriinrange(len(score)):printscore[i],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程序：1-20Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论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。利用for语句实现双层循环嵌套1-21Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论【例4-13】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。1-22Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论foriinrange(1,10,1):#控制行forjinrange(1,i+1,1):#控制列printi,'*',j,'=',i*j,'\t’print'\n'#每行末尾的换行程序：1-23Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.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1-24Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论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。4.4break语句1-25Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsreserved.计算机编程导论【例4-15】求200以内能被17整除的最大正整数。【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。foriinrange(200,1,-1):ifi%17==0:breakprint('200以内能被17整除的最大数是：',i)程序：1-26Copyright©SWFU-CISD,2012.Allrightsrese