Python编程思想（11）：while循环

循环语句的作用是重复执行某一段代码，这也是任何编程语言必备的功能之一，因为只有自动重复执行某一段代码，才能真正体现计算机CPU的运算速度。而且循环也是任何复杂程序的重要组成部分，例如AI中就大量包含循环语句，正是这些循环语句，才让基于AI的程序可以快速训练模型，准确识别出猫、狗等图片。在Python中，循环有如下两种：

• while循环
• for-in循环

本文主要介绍while循环。

在讲解while循环之前，先要了解一个循环有哪些主要部分组成。循环的主要组成部分如下：

• 初始化语句（init_statements）：一条或多条语句，用于完成一些初始化工作，例如，初始化循环终止条件中的变量
• 循环终止条件(test_expression)：用于终止循环。如果没有终止条件，那么循环中的代码就会永远执行下去，就是俗称的“死循环”；
• 循环体(body_statements)：要重复执行的代码。如果循环体为空，被称为“空循环”，也就是光循环，不执行任何代码；
• 迭代语句(iteration_statements）：要想循环终止，用于控制循环结束的变量必须要不断变化，迭代语句就是为了控制循环终止条件中的变量的；如果控制不好，仍然可能产生死循环；

下面看一下while循环的语法格式：

init_statements
while test_expression:
    body_statements
    iteration_statements

只有test_expression的值为True时循环体CIA会执行。如果test_expression的值一开始就为False，那么循环体一次都不会执行。通常来讲，iteration_statements应该位于循环体的后面（但有时也会位于循环体中间，没有固定的位置），用于修改test_expression中用于控制循环结束的变量。其实从某种意义上来看，while循环也可以作为if语句使用，只要循环一次后，通过iteration_statements让test_expression的值为False，那么while循环的作用就与if语句完全相同了。

下面是一个简单的while循环。

示例代码：简单的while循环.py

count = 0
# 当count小于5时，执行循环体
while count < 5 :
    # 循环体
    print("count:", count)
    # 迭代语句
    count += 1
print("循环结束!")

执行这段代码，会输出如下内容：

count: 0
count: 1
count: 2
count: 3
count: 4
循环结束!

如果循环结束条件控制不好，就可能会造成死循环。

# 下面是一个死循环
count = 0
# 当count小于5时，执行循环体
while count < 5 :
    # 循环体
    print("count:", count)

在这段代码中，缺少了迭代代码，这就会造成count变量的值永远是0，所以while循环永远也不会结束，会一直在Console中输出：count:0。

使用while循环也同样需要注意缩进，而且如果缩进有问题，会比if语句造成更严重的后果。if语句顶多就是逻辑出现问题，而while语句很有可能会造成程序进入死循环，让程序死掉。例如，下面的代码，尽管有迭代语句，但由于迭代语句的缩进有问题，所以仍然会造成死循环。

示例代码：while缩进错误.py

# 循环的初始化条件
count = 0
# 当count小于10时，执行循环体
while count < 10:
    print('count的值', count)
count += 1   # 缩进错误，并不属于while循环

下面给出一个完整的例子，这个例子使用while循环迭代列表的元素。通过if语句挑出列表中所有小于18和大于等于18的元素，并分别放到两个新列表中。

age_list = [12, 54, 14,33, 54, 87, 23, 74, 64]
age1_list = [] # 保存小于18的元素
age2_list = [] # 保存大于等于18的元素

# 只要age_list还有元素，继续执行循环体
while len(age_list) > 0:
    # 弹出age_list最后一个元素
    age = age_list.pop()
    # 如果ele % 2不等于0
    if age < 18:
        age1_list.append(age)  # 添加元素
    else:
        age2_list.append(age) # 添加元素
print("小于18岁:", age1_list)
print("大于等于18岁:",age2_list)

运行程序，会输出如下的信息：

小于18岁: [14, 12]
大于等于18岁: [64, 74, 23, 87, 54, 33, 54]