第四章2：for 循环

《Python projects for beginners》是我所见最友好的Python入门书，前段时间我组织并与几位Python爱好者一起对此书翻译为中文，特别感谢参与翻译的这些小伙伴，你们辛苦了。我正在以推文形式连载出来，欢迎学习。

星期二：for循环

今天将花费很多页面来介绍一个项目中的关键概念——循环。在实际应用中，你需要多次运行相同的代码。相比于我们多次重复写下相同的代码行，循环对于我们就方便很多了。在Python中，有两种循环类型，今天的课程中我们将介绍“For循环”。

为了跟上这一课，让我们继续在上一个notebook文件“Week_04”写代码并且只增加一个内容为“For循环”的markdown模块。

循环如何工作

循环就是项目如何多次返回相同代码行，执行相同的命令。在一个条件满足之前，循环会一直运行。以射击游戏为例，除非你获胜或你的生命值耗尽，否则游戏会一直运行下去。一旦这两个条件出现一个，游戏就会终止。

注意：它对于尽可能少的行来缩减你的代码非常重要，同时，对于项目运行也更有效率。

无论你是否知道这一概念，循环存在我们生命中无所不在。每天我们起床，上班，睡觉，我们是当一个常识来知道他们，但是它却是一个简单的循环。我们每天重复相同的过程，直到 们遇到周未。这一概念正是我们项目中的循环。

写下一个For循环

For循环主要应用在循环一系列数字。以表4-1为例，这个语法表明循环将返回五次。------每一个循环都是使用关键词“For”来声明开始。这个时候你会定义一个暂时变量，有时是作为一个计数或索引。接下来是关键词“in”,随后便是范围函数（范围函数将在之后解释）。最后，我们使用冒号来声明结束。对于所有的循环都遵循这样的结构：关键词For、暂时变量、关键词in、范围函数和冒号。

现在我们考虑写下循环的结构，马上让我们写一个：

# 使用range()函数写下你的第一个for循环
for num in range(5):
    print("Value:{}".format(num))

继续并运行这一代码块。结果将会输出“0，1，2，3，4”。这个循环对于5的计数是必要的并且列印出每一个数字。那么，它又是如何输出这些数字的呢？当For循环被创建，range函数默认以0为开头并将0值分配给暂时变量num。我们称每一次循环为迭代。对于每一次迭代，一旦代码块中的全部代码运行，那么，当前迭代就已经完成了，并且循环将再次从头开始。本次循环中，暂时变量num的值默认以步长1递增。我们的暂时变量被分配数值1并且继续运行for循环内部能够列印出暂时变量num值的代码。代码将持续输出数字，直到迭代完5次。为了给你一个每次迭代分配数字的直观感受，请看表4-2。

表4-2 对于每次迭代使用range()函数分配数值

注意：数字5没有被输出，因为range()函数计数5次但不包括数字5。

range()

Range函数允许我们对一个范围计数，当能够定义从哪开始和在哪结束以及我们需要增加多少和减少多少。这就意味着我们可以计数每一个数字，如果你需要，还可以计数每5个数字。使用一个For循环，它能够让我们有能力循环一个代码的特定次数。在之前的例子中，我们看到数字为5时，列印出5个数字。这是因为range函数默认为从0开始并且每次以步长1增加。让我们来看另一个例子：

#对于range()函数提供开始、结束和步长
for num in range(2, 10, 2):
 print("Value:{}".format(num)) # 列印全部在2到10范围内间隔为2的所有数值

继续并运行这一代码块。这次我们设定项目从数字2开始循环，每次间隔2并到10结束。这时我们输出的值就变为“2, 4, 6, 8”。

元素循环

当了解到可迭代的数据类型如何工作，这就意味着它们有一个能够实现循环的元素收集器。我们通过下面这一不同的For循环来看下：

# 使用关键词in来列印出变量name中的所有单个字符
name = "John Smith"
for letter in name:
 print("Value:{}".format(letter))

继续并运行这一代码块。结果将会每次输出变量name中的第一个字符。记住字符串可以是索引和字母或字符的集合，这将能够让字符串进行迭代。上面的for循环将会迭代每一个字母并且运行代码块中输出每一个字母/字符的代码。表4-3展现了这个迭代循环输出的前6个字符。

表4-3 在字符串的范围内循环迭代数值

continue语句

现在我们已经看到了循环如何工作，接下来，让我们讨论一些我们使用循环的重要状态。第一个就是continue语句。一旦continue语句被打破，那么，目前的迭代状态就会停止并回到循环的最开始的地方。让我们来看一个例子：

# 在一个for循环中使用continue语句
for num in range(5):
 if num == 3:
  continue
 print(num)

继续并运行这一代码块。将会输出“0， 1， 2 ，4”，因为只有在num等于数字3的时候，continue语句才会被运行。一旦这个状态被打破，目前的迭代就会终止并回到最开始的地方进行下一个循环。这也意味着在contine下方的所有代码都不会被运行，所以上面的代码中没有列印出数字3。

break语句

我们使用的最重要的状态之一是break语句。它允许我们在任何一个地方及时跳出当前的循环。让我们来看一个例子：

# 使用break语句跳出当前循环
for num in range(5):
    if num ==3:
        break
    print(num)

继续并运行这一代码块。结果只会输出“0， 1， 2”，这是因为当num等于3时，触发了break语句语句使得循环直接被终止，break以下的所有代码都不会被运行。这对于当一个条件被满足时停止循环是非常有用的。

注意：如果你用了双层循环，break语句只有终止其所在循环的代码块，另一层循环将会继续运行。这就意味着break语句如果只用于内部循环，那么外部循环仍会继续运行。

pass语句

三个状态中的最后一个是pass语句。pass语句仅仅是一个占位符，以便让项目不会被终止。让我们来看这样一个例子：

# 使用pass语句设置一个占位符
for i in range(5):
    # TODO: 增加打印数字的代码
    pass

继续并运行这一代码块。你会发现什么也没有发生，但这也意味着是一个好消息。如果你完全使用pass语句，项目将会终止。因为在代码块中需要填入其他的代码来实现相关功能。

在以上的简单循环中，我们没有必要在循环中写入这些状态代码。但却能够使一个项目结构清晰，条理分明。

注意：一般使用“TODAO”来为我们将要实现的功能设置提醒。

星期二练习

1.被3整除：写下一个for循环，列印出数字1到10之间能够被3整除的数字。

2.只列印出元音字母：定下一个for循环，列印出用户输入的单词（小写）中的所有元音字母。例如：

input:"hello"
output:"eo"

今天我们花费了些时间学习了关于for循环的概念及其如何运行。循环允许我们多次返回运行相同的代码行。