半大孩边玩边学编程之（九）—for循环

上节回顾

上一节我们学习了Python里的“if选择结构”。它可是python语法里核心之一，计算机之所以聪明很大程度上就在于此，因为只有让计算机能够问问题，它才能够根据回答做出相应的反应。if选择语句主要有三种结构：“if...”，"if...else..."，"if...elif...else..."希望大家还没有忘记，以后会经常用到，当然经常用到的还有本节要说的“for循环”结构。

本节海报

·本节海报，源自LearnICT.it

反复做一件事情，总会让人烦的！

也许没有什么事情比“反反复复重复一件事”更让人心烦的了！大家应该都有体会，我们睡不着觉的时候的妙招——“数羊”，就是让无穷尽的反复念叨的“1只羊”“2只羊”“3只羊”...让你的脑袋昏昏沉沉从而睡着。程序员写程序时也不想重复，这也让他们心烦得想睡觉，这就是为什么变成语言里有“for循环”语句专门做这种重复的事情（把这些重复的东西交给计算机做吧，反正计算机不怕心烦！）。如果你想在Python中打印5次“hello”，你可能会这么写代码：

>>> print ("hello")

hello

>>> print ("hello")

hello

>>> print ("hello")

hello

>>> print ("hello")

hello

>>> print ("hello")

hello

反正我觉得这样很无聊，幸好我们程序里有“for loop”（for循环）来解决这个问题，让重复的事情简单化，否则我们都不愿意编写程序了。重写上面的任务如下。注意range(0,5)之后要有冒号（：）哦！print()语句之前的黄色色块是空格，它是一定要有的。我们以前反复说过“python的代码块是要缩进的”。

>>> for x in range(0,5):

print("hello")

...

hello

hello

hello

hello

hello

range()是一个函数（或方法），它的功能就是快速产生一串数字，我们以前使用过它，比如range(1,6)，就会快速产生“1,2,3,4,5”这几个数。所以在上面的“for x in range(0,5)”这个for循环的意思就是：告诉python，产生一列数字（0,1,2,3,4），让这列的每一个数字依次存储在变量x里面，于是当我们在for循环的代码块里想用x的时候就可以使用了。

>>> for x in range(0,5):

print(x)

print('hello')

hello

1

hello

2

hello

3

hello

4

hello

所以“for循环”真的是太有用了！节省了很多程序员的时间，而且它也是编程语言里最重要的一个语法结构（事实上在某些很大数量的循环情况下，如果没有for循环而只靠程序员一个一个写是根本不现实的）。在for循环里我们不仅可以用“range()”这个函数，也可以用我们已经建好的“列表”，比如我们有一个水果（fruit）列表。

>>> fruit =[ 'apple', 'banana', 'orange', 'peach', 'pearl' ]

>>> for i in fruit :

print(i)

apple

banana

orange

peach

pearl

上面的代码就是说：“将fruit列表中的每一个东西，依次赋值于变量i中（将各个东西每次放到变量i这个“盒子”里），然后打印变量i的内容”如果没有for循环，我们可能要这么写了（是不是要累死了？！）：

>>> fruit =[ 'apple', 'banana', 'orange', 'peach', 'pearl' ]

>>> print(fruit[0])

apple

>>> print(fruit[1])

banana

>>> print(fruit[2])

orange

>>> print(fruit[3])

peach

>>> print(fruit[4])

pearl

代码块：缩进是很重要的！

我们在【基础课】里有一节专门讲了“代码块（点击可阅读）”：现在我们学习【编程课】了，所以“代码块”和“缩进”的规则还是要给大家讲清楚的，因为我们在编代码的时候一刻也离不开它。代码块就是在编程的时候我们想要放在一起的几行代码。比如上面的for循环代码块只有1个print(i)的代码行（打印出水果列表里的所有东西），但我们还想买（buy）水果列表里的每个东西，假设我们写了一个“函数”叫做“buy(i)”，于是这个代码块就由两行代码组成了：

>>> for i in fruit :

................buy(i)

................print(i)

上面的代码中的“......”在写的时候要使用“空格键”或“Tab键”代替（实际上看不见的），凡是“对齐”的代码行就属于同一个“代码块”的。如果你想让buy(i)和print(i)属于同一个代码块，它们两个一定要对齐哟，像下面这样缩进就会出现错误：

>>> for i in fruit :

................buy(i)

....................print(i)

所以，当有许多代码的时候，代码块的规则就一定要遵守，比如假设下面就是你写的一个程序，代码块的结构可能长成这样。这里有三个“代码块”，你看到了同一个代码块的都是对齐的，它们之间也是有“逻辑关系”的——也就是：代码块-2属于代码块-1，代码块-3属于代码块-2，所以代码块-2和代码块-1之间要缩进（用空格键或Tab键），代码块-3和代码块-2之间也要缩进，而且这两个缩进长度都要一样啊！（如果前面一个缩进用8个空格键，那后一个缩进也要用8个空格键）。

代码块举例

看我“for循环”派上大用场了！

用turtle(乌龟)画一个正方形，想必大家都应该会写代码了，很简单：“直行--左拐弯--直行--左拐弯--直行--左拐弯--直行--左拐弯”，4个“直行--左拐弯”命令就画出一个正方形了，在没有学习“for循环”之前，你可能会这么写：

>>> import turtle#导入模块

>>>t = turtle.Pen()#调出画笔

>>>t.forward(100)#前进100步

>>>t.left(90)#左转90度

>>>t.forward(100)#前进100步

>>>t.left(90)#左转90度

>>>t.forward(100)#前进100步

>>>t.left(90)#左转90度

>>>t.forward(100)#前进100步

>>>t.left(90)#左转90度

我们有了“for循环”的秘密武器，我们就能够像下面这样改写了，你会发现除了导入模块和显示画笔的两个命令外，只需3行代码就完成了任务！

>>> import turtle#导入模块

>>> t = turtle.Pen()#显示画笔

>>> for x in range(4):

t.forward(100)#前进100步

t.left(90)#左转90度

按照我们讲解的有关代码块的知识：t.forward(100)和t.left(90)是一个代码块（它们顺序执行），同属于for循环，所以t.forward(100)和t.left(90)顺序执行4次，画出了一个正方形。大家仔细体会下（不能光在看哟，编程最重要的是动手，一定要自己在电脑上敲入上面的代码，这样才有深刻的体会）。有了for循环再回来用乌龟作画，我们就能做一些比较“魔幻”的图画，比如下面这个：

正方形螺旋

它的代码也是很简单的3行代码，1个for循环就能实现。怎么做的呢？请看下面的代码，仔细分析它的画图思路，看完之后一定要输入到IDLE里运行试验，不思考、不亲自试验你是根本无法体验它的奇妙的。

程序代码

import turtle

t = turtle.Pen()

t.color('red')

foriin range(200):

t.forward(i)

t.left(90)

你应该知道了，在上面的代码中的for i in range(200)里，变量i依次被赋值为（0,1,2,3,4,..199），因此t.forward(i)的前进的步数也是（0,1,2,3,4,..199），因此乌龟每转一个边就比上一次走的长些，最后的结果就变成了螺旋的正方形了。你体会到了吗？这还只是个开始哦，你可以试验下将上面代码的左转角度t.left(90)变成91度试验下（其他不变），会出现什么效果呢？是不是变成下面这样了？

左转91度效果

它是什么呢？向左转动的“螺旋烟花”？你当然可以随便给它起名字了！其实你还可以大胆的尝试，比如左转角度试下46度试试，61度呢？121度呢？你都可以改下然后运行程序看下你的成果（为什么不是45度？60度？120度？而是46度？61度？121度？因为45度、60度、120度这些出来的都是规则图形，多1度就变成螺旋图形了，当然没有人阻止你试验下！）。

46度

61度

121度

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