# 两天研习Python基础（六）控制结构

### 条件检查

• 单个和组合测试
```>>> num = 5
>>> num > 2
True
>>> num > 3 and num <= 5
True
>>> 3 < num <= 5
True
>>> num % 3 == 0 or num % 5 == 0
True

>>> fav_fiction = 'Harry Potter'
>>> fav_detective = 'Sherlock Holmes'
>>> fav_fiction == fav_detective
False
>>> fav_fiction == "Harry Potter"
True```
• 测试变量和值本身
```>>> bool(num)
True
>>> bool(fav_detective)
True
>>> bool(3)
True
>>> bool(0)
False
>>> bool("")
False
>>> bool(None)
False

>>> if -1:
...     print("-1 evaluates to True in condition checking")
...
-1 evaluates to True in condition checking```
• 条件测试中`in`操作符的使用

```>>> def num_chk(n):
...     if n == 10 or n == 21 or n == 33:
...         print("Number passes condition")
...     else:
...         print("Number fails condition")
...
>>> num_chk(10)
Number passes condition
>>> num_chk(12)
Number fails condition```

```>>> def num_chk(n):
...     if n in (10, 21, 33):
...         print("Number passes condition")
...     else:
...         print("Number fails condition")
...
>>> num_chk(12)
Number fails condition
>>> num_chk(10)
Number passes condition```
• `(10, 21, 33)`是一个元组数据类型，会在后面的章节讲解
• Python文档 - 真值检验[1]

### if

```#!/usr/bin/python3

num = 45

# 单个if
if num > 25:
print("Hurray! {} is greater than 25".format(num))

# if-else
if num % 2 == 0:
print("{} is an even number".format(num))
else:
print("{} is an odd number".format(num))

# if-elif-else
# 可以使用任意数目的elif
if num < 0:
print("{} is a negative number".format(num))
elif num > 0:
print("{} is a positive number".format(num))
else:
print("{} is neither postive nor a negative number".format(num))```
• 函数代码块、控制结构等等都是通过缩进区分
• 推荐使用4个空格缩进
• Python文档 - 编码风格[2]
• 一个常见的语法错误是忘记了控制结构语句后的`:`
• 条件周围的`()`是可选的
• 缩进代码块可以有任意数目的语句，包括空行
```\$ ./if_elif_else.py
Hurray! 45 is greater than 25
45 is an odd number
45 is a positive number```

if-else作为条件操作符

```#!/usr/bin/python3

num = 42

num_type = 'even' if num % 2 == 0 else 'odd'
print("{} is an {} number".format(num, num_type))```
• 不像其他许多语言，Python没有`?:`条件操作符
• 单行`if-else`的使用是一种变通方法
• 模拟三元操作符的更多方法[3]
```\$ ./if_else_oneliner.py
42 is an even number```

### for

```#!/usr/bin/python3

number = 9
for i in range(1, 5):
mul_table = number * i
print("{} * {} = {}".format(number, i, mul_table))```
• 传统基于循环的迭代可以通过使用`range`函数实现
• 默认参数`start=0``step=1`，不含`stop`
• 针对列表、元组等等变量的迭代会在后续章节讲述
• Python文档 - 迭代工具[4]
```\$ ./for_loop.py
9 * 1 = 9
9 * 2 = 18
9 * 3 = 27
9 * 4 = 36```

### while

```#!/usr/bin/python3

# 持续地询问直到用户输入一个正整数
usr_string = 'not a number'
while not usr_string.isnumeric():
usr_string = input("Enter a positive integer: ")```
• while循环允许我们直到某个条件被满足之前不断执行语句块
• Python docs - 字符串方法[5]
```\$ ./while_loop.py
Enter a positive integer: abc
Enter a positive integer: 1.2
Enter a positive integer: 23
\$```

### continue和break

`continue``break`关键字用于在某些条件下改变正常的循环操作

continue - 跳过循环代码块余下的语句并进入下一次迭代

```#!/usr/bin/python3

prev_num = 0
curr_num = 0
print("The first ten numbers in fibonacci sequence: ", end='')

for num in range(10):
print(curr_num, end=' ')

if num == 0:
curr_num = 1
continue

temp = curr_num
curr_num = curr_num + prev_num
prev_num = temp

print("")```
• `continue`放置在循环代码块中的任意位置而不用担心复杂的代码流
• 这个例子仅仅展示`continue`的使用，查看这里[6]获取更加Python化的操作方式
```\$ ./loop_with_continue.py
The first ten numbers in fibonacci sequence: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34```

break - 跳过循环代码块余下的语句（如果有）并进入退出循环代码块

```#!/usr/bin/python3

import random

while True:
# 使用range函数注意500没有包含在内
random_int = random.randrange(500)
if random_int % 4 == 0 and random_int % 6 == 0:
break
print("Random number divisible by 4 and 6: {}".format(random_int))```
• `while True:`是常用作无限循环
• randrangerange[7]函数相似，有`start, stop, step`参数
• Python文档 - random[8]
```\$ ./loop_with_break.py
Random number divisible by 4 and 6: 168
\$ ./loop_with_break.py
Random number divisible by 4 and 6: 216
\$ ./loop_with_break.py
Random number divisible by 4 and 6: 24```

```>>> while True:
usr_string = input("Enter a positive integer: ")
if usr_string.isnumeric():
break

Enter a positive integer: a
Enter a positive integer: 3.14
Enter a positive integer: 1
>>>```
• 在嵌套循环中，`continue``break`仅影响中间一层对应的循环
• Python文档 - 循环中的else从句[9]

### 参考资料

[1]Python文档 - 真值检验: https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#truth

[2]Python文档 - 编码风格: https://docs.python.org/3/tutorial/controlflow.html#intermezzo-coding-style

[3]模拟三元操作符的更多方法: http://stackoverflow.com/questions/394809/does-python-have-a-ternary-conditional-operator

[4]Python文档 - 迭代工具: https://docs.python.org/3/library/itertools.html

[5]Python docs - 字符串方法: https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#string-methods

[6]这里: https://docs.python.org/3/tutorial/controlflow.html#defining-functions

[7]range: ./Functions.md#range-function

[8]Python文档 - random: https://docs.python.org/3/library/random.html

[9]Python文档 - 循环中的else从句: https://docs.python.org/3/tutorial/controlflow.html#break-and-continue-statements-and-else-clauses-on-loops

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