Python 条件语句跟其他语言基本一致的,都是通过一条或多条语句的执行结果( True 或者 False )来决定执行的代码块。
Python 程序语言指定任何非 0 和非空(null)值为 True,0 或者 null 为 False。
执行的流程图如下:
Python 中,if 语句的基本形式如下:
if 判断条件:
执行语句……
else:
执行语句……
Python 语言有着严格的缩进要求,需要注意缩进,不要少写了冒号 :
。
if 语句的判断条件可以用>(大于)、<(小于)、==(等于)、>=(大于等于)、<=(小于等于)来表示其关系。
例如:
results=59
if results>=60:
print ('及格')
else :
print ('不及格')
输出的结果为:
不及格
上面也说到,非零数值、非空字符串、非空 list 等,判断为 True,否则为 False。因此也可以这样写:
num = 6
if num :
print('Hello Python')
输出的结果如下:
可见,把结果打印出来了。
那如果我们把 num
改为空字符串呢?
很明显,空字符串是为 False 的,不符合条件语句,因此不会执行到 print('Hello Python')
这段代码。
还有再啰嗦一点,提醒一下,在条件判断代码中的冒号 :
后、下一行内容是一定要缩进的。不缩进是会报错的。
冒号和缩进是一种语法。它会帮助 Python 区分代码之间的层次,理解条件执行的逻辑及先后顺序。
有些时候,我们的判断语句不可能只有两个,有些时候需要多个,比如上面的例子中大于 60 的为及格,那我们还要判断大于 90 的为优秀,在 80 到 90 之间的良好呢?
这时候需要用到 if 语句多个判断条件,
用伪代码来表示:
if 判断条件1:
执行语句1……
elif 判断条件2:
执行语句2……
elif 判断条件3:
执行语句3……
else:
执行语句4……
实例:
results = 89
if results > 90:
print('优秀')
elif results > 80:
print('良好')
elif results > 60:
print ('及格')
else :
print ('不及格')
输出的结果:
良好
有时候我们会遇到多个条件的时候该怎么操作呢?
比如说要求 java 和 python 的考试成绩要大于 80 分的时候才算优秀,这时候该怎么做?
这时候我们可以结合 or
和 and
来使用。
or (或)表示两个条件有一个成立时判断条件成功
and (与)表示只有两个条件同时成立的情况下,判断条件才成功。
例如:
java = 86
python = 68
if java > 80 and python > 80:
print('优秀')
else :
print('不优秀')
if ( java >= 80 and java < 90 ) or ( python >= 80 and python < 90):
print('良好')
输出结果:
不优秀
良好
注意:if 有多个条件时可使用括号来区分判断的先后顺序,括号中的判断优先执行,此外 and 和 or 的优先级低于 >(大于)、<(小于)等判断符号,即大于和小于在没有括号的情况下会比与或要优先判断。
if 嵌套是指什么呢?
就跟字面意思差不多,指 if 语句中可以嵌套 if 语句。
比如上面说到的例子,也可以用 if 嵌套来写。
当然这只是为了说明 if 条件语句是可以嵌套的。如果是这个需求,我个人还是不太建议这样使用 if 嵌套的,因为这样代码量多了,而且嵌套太多,也不方便阅读代码。
一般编程语言都有循环语句,为什么呢?
那就问一下自己,我们弄程序是为了干什么?
那肯定是为了方便我们工作,优化我们的工作效率啊。
而计算机和人类不同,计算机不怕苦也不怕累,也不需要休息,可以一直做。
你要知道,计算机最擅长就是做重复的事情。
所以这时候需要用到循环语句,循环语句允许我们执行一个语句或语句组多次。
循环语句的一般形式如下:
在 Python 提供了 for 循环和 while 循环。
这里又有一个问题了,如果我想让他运行了一百次之后停止,那该怎么做呢?
这时候需要用到一些控制循环的语句:
循环控制语句 | 描述 |
---|---|
break | 在语句块执行过程中终止循环,并且跳出整个循环 |
continue | 在语句块执行过程中终止当前循环,跳出该次循环,执行下一次循环 |
pass | pass 是空语句,是为了保持程序结构的完整性 |
这些控制语句是为了让我们告诉程序什么时候停止,什么时候不运行这次循环。
我们先来看下 for 循环语句。
它的流程图基本如下:
基本的语法格式:
for iterating_var in sequence:
statements(s)
那么我们根据他的基本语法格式,随便写个例子测试一下:
for letter in 'Hello 程序员':
print(letter)
输出的结果如下:
H
e
l
l
o
程
序
员
从打印结果来看,它就是把字符串 Hello 程序员
一个一个字符的打印出来。
那如果我们把字符串换为字典 dict 呢?
你会发现只打印了字典 dict 中的每一个 key 值。
很多时候,我都是建议大家学到一个新的知识点,都多去尝试。
你尝试一遍,自己观察出来的结论,好过别人说十遍。
如果你不知道怎么去试?
可以根据我们的例子举一反三,比如上面的 for 循环,试了字符串,字典,那我们之前学的基本数据类型还有什么呢?
不记得可以再返回去看看,可以把所有的基本类型都拿去尝试一下。
比如,你试了之后,会发现整数和浮点数是不可以直接放在 for 循环里面的。
for 循环还常常和 range() 函数搭配使用的。
如果不知道 range() 函数 , 我们直接通过一段程序来理解。
for i in range(3):
print(i)
打印的结果为:
0
1
2
可见,打印了 0 到 3 。
使用 range(x) 函数,就可以生成一个从 0 到 x-1 的整数序列。
如果是 range(a,b)
函数,你可以生成了一个左闭右开的整数序列。
其实例子中的 range(3)
可以写成 range(0,3)
, 结果是一样的。
其实使用 range() 函数,我们更多是为了把一段代码重复运行 n 次。
这里提个问题,你仔细观察 range() 函数,上面说到的不管是 1 个参数的,还是 2 个参数的都有什么共同的特点?
不知道你们有没有发现,他都是每次递增 1 的。
range(3)
就是 0 ,1,2 ,每次递增 1 。
range(3,6)
就是 3 ,4 ,5 ,也是每次递增 1 的。
那能不能每次不递增 1 呢?
比如我想递增 2 呢?
在程序的编写中,肯定会遇到这样的需求的。而 python 发展至今,range 函数肯定也会有这种功能。
所以 range 函数还有一个三个参数的。
比如 range(0,10,2)
, 它的意思是:从 0 数到 10(不取 10 ),每次间隔为 2 。
While 循环和 for 循环的作用是一样的。
我们先来看看 While 循环语句的样子。
程序输出的结果是:
5050
这个例子是计算 1 到 100 所有整数的和。
之前也提到过了,如果一种语法能表示一个功能,那没必要弄两种语法来表示。
竟然都是循环,for 循环和 while 循环肯定有他们的区别的。
那什么时候才使用 for 循环和 while 循环呢?
例如:
for i in range(0, 10):
print(i)
i = 0
while i < 10:
print(i)
i = i + 1
虽然打印的结果是一样的,但是细细品味你会发现,他们执行的顺序和知道的条件是不同的。
循环语句和条件语句一样,都是可以嵌套的。
具体的语法如下:
for 循环嵌套语法
for iterating_var in sequence:
for iterating_var in sequence:
statements(s)
statements(s)
while 循环嵌套语法
while expression:
while expression:
statement(s)
statement(s)
除此之外,你也可以在循环体内嵌入其他的循环体,如在 while 循环中可以嵌入 for 循环, 反之,你可以在 for 循环中嵌入 while 循环
比如:
当我们需要判断 sum 大于 1000 的时候,不在相加时,可以用到 break ,退出整个循环。
count = 1
sum = 0
while (count <= 100):
sum = sum + count
if ( sum > 1000): #当 sum 大于 1000 的时候退出循环
break
count = count + 1
print(sum)
输出的结果:
1035
有时候,我们只想统计 1 到 100 之间的奇数和,那么也就是说当 count 是偶数,也就是双数的时候,我们需要跳出当次的循环,不想加,这时候可以用到 break
count = 1
sum = 0
while (count <= 100):
if ( count % 2 == 0): # 双数时跳过输出
count = count + 1
continue
sum = sum + count
count = count + 1
print(sum)
输出的语句:
2500
还有:
for num in range(10,20): # 迭代 10 到 20 之间的数字
for i in range(2,num): # 根据因子迭代
if num%i == 0: # 确定第一个因子
j=num/i # 计算第二个因子
print ('%d 是一个合数' % num)
break # 跳出当前循环
else: # 循环的 else 部分
print ('%d 是一个质数' % num)
输出的结果:
10 是一个合数
11 是一个质数
12 是一个合数
13 是一个质数
14 是一个合数
15 是一个合数
16 是一个合数
17 是一个质数
18 是一个合数
19 是一个质数
当然,这里还用到了 for … else
语句。
其实 for 循环中的语句和普通的没有区别,else 中的语句会在循环正常执行完(即 for 不是通过 break 跳出而中断的)的情况下执行。
当然有 for … else
,也会有 while … else
。他们的意思都是一样的。
# 打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i+1):
# 打印语句中,大括号及其里面的字符 (称作格式化字段) 将会被 .format() 中的参数替换,注意有个点的
print('{}x{}={}\t'.format(i, j, i*j), end='')
print()
输出的结果:
1x1=1
2x1=2 2x2=4
3x1=3 3x2=6 3x3=9
4x1=4 4x2=8 4x3=12 4x4=16
5x1=5 5x2=10 5x3=15 5x4=20 5x5=25
6x1=6 6x2=12 6x3=18 6x4=24 6x5=30 6x6=36
7x1=7 7x2=14 7x3=21 7x4=28 7x5=35 7x6=42 7x7=49
8x1=8 8x2=16 8x3=24 8x4=32 8x5=40 8x6=48 8x7=56 8x8=64
9x1=9 9x2=18 9x3=27 9x4=36 9x5=45 9x6=54 9x7=63 9x8=72 9x9=81
# 判断是否是闰年
year = int(input("请输入一个年份: "))
if (year % 4) == 0 and (year % 100) != 0 or (year % 400) == 0:
print('{0} 是闰年' .format(year))
else:
print('{0} 不是闰年' .format(year))
函数,其实我们一开始学 Python 的时候就接触过。
不过我们使用的大多数都是 Python 的内置函数。
比如基本每个章节都会出现的 print()
函数。
而现在,我们主要学习的是自定义函数。
各位有没有想过为什么需要函数呢?
如果要想回答这个问题,我们需要先了解函数是什么?
函数就是组织好的,可重复使用的,用来实现单一,或相关联功能的代码段。
没错,函数其实就是把代码抽象出来的代码段。
那为什么要抽象出来呢?
方便我们使用,方便我们重复使用。
函数的本质就是我们把一些数据喂给函数,让他内部消化,然后吐出你想要的东西,至于他怎么消化的,我们不需要知道,它内部解决。
怎么理解这句话呢?
举个例子,好比每次用到的 print 函数,我们都知道这个函数的作用是可以把我们的数据输出到控制台,让我们看到。所以 print('两点水')
, 我们想打印 两点水
出来,就把 两点水
这个数据喂给 print
函数,然后他就直接把结果打印到控制台上了。
怎么自定义函数?
要知道怎么定义函数,就要知道函数的组成部分是怎样的。
def 函数名(参数1,参数2....参数n):
函数体
return 语句
这就是 Python 函数的组成部分。
所以自定义函数,基本有以下规则步骤:
语法示例:
def functionname( parameters ):
"函数_文档字符串"
function_suite
return [expression]
实例:
def sum(num1,num2):
"两数之和"
return num1+num2
# 调用函数
print(sum(5,6))
输出结果:
11
通过上面的学习,可以知道通过 return [表达式] 语句用于退出函数,选择性地向调用方返回一个表达式。
不带参数值的 return 语句返回 None。
具体示例:
def sum(num1,num2):
# 两数之和
if not (isinstance (num1,(int ,float)) and isinstance (num2,(int ,float))):
raise TypeError('参数类型错误')
return num1+num2
print(sum(1,2))
返回结果:
3
这个示例,还通过内置函数isinstance()
进行数据类型检查,检查调用函数时参数是否是整形和浮点型。如果参数类型不对,会报错,提示 参数类型错误
,如图:
当然,函数也可以返回多个值,具体实例如下:
def division ( num1, num2 ):
# 求商与余数
a = num1 % num2
b = (num1-a) / num2
return b , a
num1 , num2 = division(9,4)
tuple1 = division(9,4)
print (num1,num2)
print (tuple1)
输出的值:
2.0 1
(2.0, 1)
认真观察就可以发现,尽管从第一个输出值来看,返回了多个值,实际上是先创建了一个元组然后返回的。
回忆一下,元组是可以直接用逗号来创建的,观察例子中的 ruturn ,可以发现实际上我们使用的是逗号来生成一个元组。
Python 语言中的函数返回值可以是多个,而其他语言都不行,这是Python 相比其他语言的简便和灵活之处。
Python 一次接受多个返回值的数据类型就是元组。
不知道此刻你还记不记得元组的相关知识,如果不记得,建议现在立刻写几个例子回忆一下,比如如何获取元组的第一个元素出来。
设置与传递参数是函数的重点,而 Python 的函数对参数的支持非常的灵活。
主要的参数类型有:默认参数、关键字参数(位置参数)、不定长参数。
下面我们将一一了解这几种参数。
有时候,我们自定义的函数中,如果调用的时候没有设置参数,需要给个默认值,这时候就需要用到默认值参数了。
默认参数,只要在构造函数参数的时候,给参数赋值就可以了
例如:
def print_user_info( name , age , sex = '男' ):
# 打印用户信息
print('昵称:{}'.format(name) , end = ' ')
print('年龄:{}'.format(age) , end = ' ')
print('性别:{}'.format(sex))
return;
# 调用 print_user_info 函数
print_user_info( '两点水' , 18 , '女')
print_user_info( '三点水' , 25 )
输出结果:
昵称:两点水 年龄:18 性别:女
昵称:三点水 年龄:25 性别:男
从输出结果可以看到,当你设置了默认参数的时候,在调用函数的时候,不传该参数,就会使用默认值。
但是这里需要注意的一点是:只有在形参表末尾的那些参数可以有默认参数值,也就是说你不能在声明函数形参的时候,先声明有默认值的形参而后声明没有默认值的形参。
这是因为赋给形参的值是根据位置而赋值的。例如,def func(a, b=1) 是有效的,但是 def func(a=1, b) 是 无效 的。
默认值参数就这样结束了吗?
还没有的,细想一下,如果参数中是一个可修改的容器比如一个 lsit (列表)或者 dict (字典),那么我们使用什么来作为默认值呢?
我们可以使用 None 作为默认值。就像下面这个例子一样:
# 如果 b 是一个 list ,可以使用 None 作为默认值
def print_info( a , b = None ):
if b is None :
b=[]
return;
认真看下例子,会不会有这样的疑问呢?在参数中我们直接 b=[]
不就行了吗?
也就是写成下面这个样子:
对不对呢?
运行一下也没发现错误啊,可以这样写吗?
这里需要特别注意的一点:默认参数的值是不可变的对象,比如None、True、False、数字或字符串,如果你像上面的那样操作,当默认值在其他地方被修改后你将会遇到各种麻烦。
这些修改会影响到下次调用这个函数时的默认值。
示例如下:
def print_info( a , b = [] ):
print(b)
return b ;
result = print_info(1)
result.append('error')
print_info(2)
输出的结果:
[]
['error']
认真观察,你会发现第二次输出的值根本不是你想要的,因此切忌不能这样操作。
还有一点,有时候我就是不想要默认值啊,只是想单单判断默认参数有没有值传递进来,那该怎么办?
我们可以这样做:
_no_value =object()
def print_info( a , b = _no_value ):
if b is _no_value :
print('b 没有赋值')
return;
这里的 object
是 python 中所有类的基类。 你可以创建 object
类的实例,但是这些实例没什么实际用处,因为它并没有任何有用的方法, 也没有任何实例数据(因为它没有任何的实例字典,你甚至都不能设置任何属性值)。 你唯一能做的就是测试同一性。也正好利用这个特性,来判断是否有值输入。
一般情况下,我们需要给函数传参的时候,是要按顺序来的,如果不对应顺序,就会传错值。
不过在 Python 中,可以通过参数名来给函数传递参数,而不用关心参数列表定义时的顺序,这被称之为关键字参数。
使用关键参数有两个优势 :
具体看例子:
def print_user_info( name , age , sex = '男' ):
# 打印用户信息
print('昵称:{}'.format(name) , end = ' ')
print('年龄:{}'.format(age) , end = ' ')
print('性别:{}'.format(sex))
return;
# 调用 print_user_info 函数
print_user_info( name = '两点水' ,age = 18 , sex = '女')
print_user_info( name = '两点水' ,sex = '女', age = 18 )
输出的值:
昵称:两点水 年龄:18 性别:女
昵称:两点水 年龄:18 性别:女
或许有些时候,我们在设计函数的时候,我们有时候无法确定传入的参数个数。
那么我们就可以使用不定长参数。
Python 提供了一种元组的方式来接受没有直接定义的参数。这种方式在参数前边加星号 *
。
如果在函数调用时没有指定参数,它就是一个空元组。我们也可以不向函数传递未命名的变量。
例如:
def print_user_info( name , age , sex = '男' , * hobby):
# 打印用户信息
print('昵称:{}'.format(name) , end = ' ')
print('年龄:{}'.format(age) , end = ' ')
print('性别:{}'.format(sex) ,end = ' ' )
print('爱好:{}'.format(hobby))
return;
# 调用 print_user_info 函数
print_user_info( '两点水' ,18 , '女', '打篮球','打羽毛球','跑步')
输出的结果:
昵称:两点水 年龄:18 性别:女 爱好:('打篮球', '打羽毛球', '跑步')
通过输出的结果可以知道,*hobby
是可变参数,且 hobby 其实就是一个 tuple (元祖)
可变长参数也支持关键字参数(位置参数),没有被定义的关键参数会被放到一个字典里。
这种方式即是在参数前边加 **
,更改上面的示例如下:
def print_user_info( name , age , sex = '男' , ** hobby ):
# 打印用户信息
print('昵称:{}'.format(name) , end = ' ')
print('年龄:{}'.format(age) , end = ' ')
print('性别:{}'.format(sex) ,end = ' ' )
print('爱好:{}'.format(hobby))
return;
# 调用 print_user_info 函数
print_user_info( name = '两点水' , age = 18 , sex = '女', hobby = ('打篮球','打羽毛球','跑步'))
输出的结果:
昵称:两点水 年龄:18 性别:女 爱好:{'hobby': ('打篮球', '打羽毛球', '跑步')}
通过对比上面的例子和这个例子,可以知道,*hobby
是可变参数,且 hobby其实就是一个 tuple (元祖),**hobby
是关键字参数,且 hobby 就是一个 dict (字典)
关键字参数使用起来简单,不容易参数出错,那么有些时候,我们定义的函数希望某些参数强制使用关键字参数传递,这时候该怎么办呢?
将强制关键字参数放到某个*
参数或者单个*
后面就能达到这种效果,比如:
def print_user_info( name , *, age , sex = '男' ):
# 打印用户信息
print('昵称:{}'.format(name) , end = ' ')
print('年龄:{}'.format(age) , end = ' ')
print('性别:{}'.format(sex))
return;
# 调用 print_user_info 函数
print_user_info( name = '两点水' ,age = 18 , sex = '女' )
# 这种写法会报错,因为 age ,sex 这两个参数强制使用关键字参数
#print_user_info( '两点水' , 18 , '女' )
print_user_info('两点水',age='22',sex='男')
通过例子可以看,如果 age
, sex
不使用关键字参数是会报错的。
很多情况下,使用强制关键字参数会比使用位置参数表意更加清晰,程序也更加具有可读性。使用强制关键字参数也会比使用 **kw
参数更好且强制关键字参数在一些更高级场合同样也很有用。
先看一个例子:
def chagne_number( b ):
b = 1000
b = 1
chagne_number(b)
print( b )
最后输出的结果为:
1
先看看运行的结果?
想一下为什么打印的结果是 1 ,而不是 1000 ?
其实把问题归根结底就是,为什么通过函数 chagne_number
没有更改到 b 的值?
这个问题很多编程语言都会讲到,原理解释也是差不多的。
这里主要是函数参数的传递中,传递的是类型对象,之前也介绍了 Python 中基本的数据类型等。而这些类型对象可以分为可更改类型和不可更改的类型
在 Python 中,字符串,整形,浮点型,tuple 是不可更改的对象,而 list , dict 等是可以更改的对象。
例如:
不可更改的类型:变量赋值 a = 1
,其实就是生成一个整形对象 1 ,然后变量 a 指向 1,当 a = 1000
其实就是再生成一个整形对象 1000,然后改变 a 的指向,不再指向整形对象 1 ,而是指向 1000,最后 1 会被丢弃
可更改的类型:变量赋值 a = [1,2,3,4,5,6]
,就是生成一个对象 list ,list 里面有 6 个元素,而变量 a 指向 list ,a[2] = 5
则是将 list a 的第三个元素值更改,这里跟上面是不同的,并不是将 a 重新指向,而是直接修改 list 中的元素值。
这也将影响到函数中参数的传递了:
不可更改的类型:类似 c++ 的值传递,如 整数、字符串、元组。如fun(a),传递的只是 a 的值,没有影响 a 对象本身。比如在 fun(a)内部修改 a 的值,只是修改另一个复制的对象,不会影响 a 本身。
可更改的类型:类似 c++ 的引用传递,如 列表,字典。如 fun(a),则是将 a 真正的传过去,修改后 fun 外部的 a 也会受影响
因此,在一开始的例子中,b = 1
,创建了一个整形对象 1 ,变量 b 指向了这个对象,然后通过函数 chagne_number 时,按传值的方式复制了变量 b ,传递的只是 b 的值,并没有影响到 b 的本身。具体可以看下修改后的实例,通过打印的结果更好的理解。
def chagne_number( b ):
print('函数中一开始 b 的值:{}' .format( b ) )
b = 1000
print('函数中 b 赋值后的值:{}' .format( b ) )
b = 1
chagne_number( b )
print( '最后输出 b 的值:{}' .format( b ) )
打印的结果:
函数中一开始 b 的值:1
函数中 b 赋值后的值:1000
最后输出 b 的值:1
当然,如果参数中的是可更改的类型,那么调用了这个函数后,原来的值也会被更改,具体实例如下:
def chagne_list( b ):
print('函数中一开始 b 的值:{}' .format( b ) )
b.append(1000)
print('函数中 b 赋值后的值:{}' .format( b ) )
b = [1,2,3,4,5]
chagne_list( b )
print( '最后输出 b 的值:{}' .format( b ) )
输出的结果:
函数中一开始 b 的值:[1, 2, 3, 4, 5]
函数中 b 赋值后的值:[1, 2, 3, 4, 5, 1000]
最后输出 b 的值:[1, 2, 3, 4, 5, 1000]
有没有想过定义一个很短的回调函数,但又不想用 def
的形式去写一个那么长的函数,那么有没有快捷方式呢?
答案是有的。
python 使用 lambda 来创建匿名函数,也就是不再使用 def 语句这样标准的形式定义一个函数。
匿名函数主要有以下特点:
基本语法
lambda [arg1 [,arg2,.....argn]]:expression
示例:
sum = lambda num1 , num2 : num1 + num2;
print( sum( 1 , 2 ) )
输出的结果:
3
注意:尽管 lambda 表达式允许你定义简单函数,但是它的使用是有限制的。 你只能指定单个表达式,它的值就是最后的返回值。也就是说不能包含其他的语言特性了, 包括多个语句、条件表达式、迭代以及异常处理等等。
匿名函数中,有一个特别需要注意的问题,比如,把上面的例子改一下:
num2 = 100
sum1 = lambda num1 : num1 + num2 ;
num2 = 10000
sum2 = lambda num1 : num1 + num2 ;
print( sum1( 1 ) )
print( sum2( 1 ) )
你会认为输出什么呢?第一个输出是 101,第二个是 10001,结果不是的,输出的结果是这样:
10001
10001
这主要在于 lambda 表达式中的 num2 是一个自由变量,在运行时绑定值,而不是定义时就绑定,这跟函数的默认值参数定义是不同的。所以建议还是遇到这种情况还是使用第一种解法。