python程序控制结构

四、程序控制结构

4.1 分支结构

4.1.1 单分支结构

基本构成：

if <条件>:
   <语句1>

基本实例：

guess=eval(input())
if guess==99:
    print("猜对了")

4.1.2 二分支结构

定义：可以根据条件结果而选择不同路径的语句

基本构成：

if <条件>:
    <语句1>
else:
    <语句2>

基本实例：

guess=eval(input())
if guess==99:
    print("猜对了")
else:
    print("猜错了")

紧凑形式：适用于简单表达的二分支结构

基本构成：

<表达式1>if<条件>else<表达式2>

基本实例:

guess=eval(input())
print("猜{}了".format("对"if guess==99 else"错"))

4.1.3 多分支结构

基本构成：

if <条件>:
    <语句1>
elif:
    <语句2>
    ....
else:
    <语句块3>

基本实例：

score=eval(input())
if score>=90:
    grade="A"
elif score>=80:
    grade="B"
elif score>=70:
    grade="C"
elif score>=60:
    grade="D"
print("该成绩的等级为{}".format(grade))

4.1.4 条件判断及组合

条件判断操作符:

< 小于
> 大于
== 等于
>= 大于等于
<= 小于等于
!= 不等于

保留字：

X and Y X与Y同时成立
X or Y X或者Y成立一个
not X 不满足X

基本实例：

guess=eval(input())
if guess>99 or guess<99:
    print("猜对了")
else:
    print("猜错了")

4.1.4 程序的异常处理

基本异常处理：

try:
    <语句1>
except:
    <语句2>

实例：

try:
    num=eval(input())
    print(num**2)
expect:
    print("输入的数字非整数")

也可以在expect，后面加入异常原因，只有在这种异常情况下才会输出。

实例：

try:
    num=eval(input())
    print(num**2)
expect NaneError:
    print("输入的数字非整数")

高级异常处理：

try:
    <语句1>
except:
    <语句2>
else:
    <语句3>
finally:
    <语句4>

else为不发生异常时执行，

finally为一定执行。

4.2 BMI实例

4.2.1国际标准实例

#CalBMIV1.py
height,weight=eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi=weight/pow(height,2)
print("BMI指数为:{:.2f}".format(bmi))
who=""
if bmi<18.5:
      who="偏瘦"
elif 18.5<=bmi<25:
    who="正常"
elif 25<=bmi<30:
    who="偏胖"
else:
    who="肥胖"
print("BMI指标为:国际'{0}'".format(who))

4.2.2 国内标准实例

#CalBMIV2.py
height,weight=eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi=weight/pow(height,2)
print("BMI指数为:{:.2f}".format(bmi))
who=""
if bmi<18.5:
      who="偏瘦"
elif 18.5<=bmi<24:
    who="正常"
elif 24<=bmi<28:
    who="偏胖"
else:
    who="肥胖"
print("BMI指标为:国内'{0}'".format(who))

4.2.3 国际国内同时输出

#CalBMIV3.py
height,weight=eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi=weight/pow(height,2)
print("BMI指数为:{:.2f}".format(bmi))
who,nat="",""
if bmi<18.5:
      who,nat="偏瘦","偏瘦"
elif 18.5<=bmi<25:
    who,nat="正常","偏胖"
elif 25<=bmi<30:
    who,nat="偏胖","肥胖"
else:
    who,nat="肥胖","肥胖"
print("BMI指标为:国际'{0}'，国内'{0}'".format(who,nat))

4.3 程序的循环结构

4.3.1 遍历循环

定义：遍历某个结构形成的循环运行方式

for <循环变量> in <遍历结构>:
    <语句块>

①计数循环

基本：

for i in range (N):
    print(i)

for i in range (5):
    print(i)

for i in range (5):
    print("hello",i)

变形：

for i in range (M,N,K):
    print(i)

for i in range (1,6):
    print(i)

for i in range (1,6,2):
    print("hello",i)

②字符串遍历循环

for c in s:
    <语句块>

for c in "PYTHON123":
    print(c,end=",")

③列表遍历循环

for item in Is:
    <语句块>

for item in [123,"PY",456]:
    print(item,end=",")

④文件遍历循环

for line in fi:
    <语句块>

4.3.2 无限循环

定义：由条件控制的循环运行方式

有限：

a=3
while a >0:
    a=a-1
    print(a)

无限：

a=3
while a >0:
    a=a+1
    print(a)

4.3.3 循环控制保留字

常用：break continue

break:跳出并结束当前整个循环，执行循环后的内容

continue:结束档次循环，继续执行后续循环

break实例：

for c in "PYTHON123":
    if c=="T":
        break
    print(c,end="")

continue实例：

for c in "PYTHON123":
    if c=="T":
        continue
    print(c,end="")

实例:

s="PYTHON"
while s!="":
    for c in s:
        print(c,end="")
    s=s[:-1]

s="PYTHON"
while s!="":
    for c in s:
        if c=="T":
            break
        print(c,end="")
    s=s[:-1]

4.3.4 循环的高级用法

可与else搭配

for c in "PYTHON123":
    if c=="T":
        coutinue
    print(c,end="")
else:
    print("正常退出")

for c in "PYTHON123":
    if c=="T":
        break
    print(c,end="")
else:
    print("正常退出")

4.4random库的使用

定义：random库是使用随机数的标准库

分类：

随机函数 用法
seed(a=None) 初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间。<br />random.seed(10),产生种子10对应序列
random() 生成一个（0.0,1.0）之间的小数<br />random.random()
randint(a,b) 生成a,b之间的整数<br />random.randint(10,100)
randrange(m,n,k) 生成（M,N）之间以K为步长的整数<br />random.randrange(10,100,10)
getrandbits(k) 生成一个K比特长的随机整数<br />random.getrandbits(16)
uniform(a,b) 生成一个（a,b）之间的随机小数<br />random,uniform(10,100)
choice(seq) 从数列seq中随机选取一个元素<br />random,choice([1,2,3,4,5,6,7,8])
shuffle(seq) 将seq中元素随机排列 ，返回后打乱顺序<br />s=[1,2,3,4,5,6,7,8,9];random;shuffle(s);print(s)

实例：

import random
random.seed(10)
random.random()

4.5 圆周率的计算

公式法：


image.png

实例：

#CalPiV1.py
pi=0
N=100
for k in range(N):
    pi+=1/pow(16,k)*(4/(8*k+1)-2/(8*k+4)-1/(8*k+5)-1/(8*k+6))
print("圆周率的值是:{}".format(pi))

蒙特卡罗法实例：

#CalPiV2.py
from random import random
from time import perf_counter
DARTS=1000*1000
hits=0.0
start=perf_counter()
for i in range(1,DARTS+1):
    x,y=random(),random()
    dist=pow(x**2+y**2,0.5)
    if dist<=1.0:
        hits=1+hits
pi=4*(hits/DARTS)
print("圆周率的值是:{}".format(pi))
print("运行时间为:{:.5f}s".format(perf_counter()-start))
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