Python3基础笔记之3：控制结构

Python3控制结构

【课程11】自动计算过程

计算机之父冯诺依曼：20世纪最重要的数学家之一，现代计算机、博弈论、核武器和生化武器等领域的科学全才。设计制造第一台电子计算机时提出了“冯·诺依曼结构”。

冯诺依曼结构计算机：计算机硬件五大部件：（1）运算器：进行算术和逻辑运算。（2）控制器：控制计算机持续协调运行。（3）存储器：存储数据和程序。（4）输入设备：从计算机外部获取数据。（5）输出设备：将计算结果反馈给外界。

计算机内部运行过程基本步骤：（1）控制器从存储器中取出程序语句和额外数据；（2）数据齐全的语句交给运算器进行算术或者逻辑运算；（3）运算结果再存回存储器；（4）控制器确定下一条程序语句，回到步骤1继续。

基本计算语句：一个程序的很多语句，在存储器中的排列，就像在火车站买票一样排成一个队列。例：赋值语句： = 。Python语言的赋值语句很好地对应了“运算”和“存储”。赋值语句的执行语义为：计算表达式的值，存储起来，贴上变量标签以便将来引用。与计算机运行过程中的“计算”和“存储”相对应“控制器确定下一条程序语句”即对应“控制”。

【课程12】控制流程

控制流程：在计算机运行过程中，“下一条语句”决定了计算机是能够自动调整、自动反复操作，还是只能像计算器那样一步接着一步计算，这种决定“下一条语句”的机制，在程序设计语言中称作“控制流程”。

三种结构：几乎所有的程序设计语言都提供了三种控制流程：（1）顺序结构：按照语句队列前后顺序来确定下一条将要执行的语句。（2）条件分支结构：根据当前情况来选择下一条语句的位置。（3）循环结构：周而复始地执行一系列语句。

计算的“容器”：简单类型和容器类型之间的关系，就像玻璃珠与盒子、苹果与口袋。简单类型是实体对象。容器类型是结构，将实体对象进行各种组织和编排。就像简单类型和容器类型之间的关系，用顺序、条件分支和循环结构，来对各个赋值语句进行编排，最终成为解决问题的程序。

【课程13】控制流：条件分支语句(if)

条件分支：条件分支让程序有了判断力。根据计算机内部情况(如变量值)，来决定下一步做什么，这样的控制流程，就称为条件分支。根据预设条件来控制下一步该运行哪段语句。

条件分支的要素：1.基本要素（1）预设的判断条件（2）达成条件后执行的语句。2.扩展要素（1）当条件不满足时执行的语句（2）多条件时哪个满足执行哪个的条件。

Python中条件分支语句：if-else

if :

……

else:

if和else都是“保留字”。“逻辑表达式”是指所有运算的结果为逻辑类型（True或False）的表达式。“语句块”就是条件满足后执行的一组语句。冒号表示语句层次。语句块缩进。

各种类型中某些值会自动被转换为False：None, 0, 0.0, '', [], (), {}, set()。其它值则是True。

多种情况的条件分支：（1）使用多条if语句进行判定：有时需区分多种情况，对应每种情况执行相应的语句。if…if…if…（2）使用else子句进行判定。if…else…if…else…（3）使用elif语句进行判定：if-elif-else

if :

elif :

elif :

…

else:

python中没有switch语句。

【课程14】控制流：条件循环(while)

循环结构：让计算机执行冗长单调的重复性任务。根据需要对一系列操作进行设定次数或者设定条件的重复，这样的控制流程，就称作循环结构。作用：能持续对大量数据进行处理，在长时间里对一些未知状况进行连续监测循环结构。

循环结构的要素：1.基本要素：循环前提和执行语句。在执行这组语句之前，计算机会检查循环前提是否存在，只要存在，就会反复执行这组语句，直到循环前提消失。2.扩展要素：当循环前提消失，停止执行这组语句的时候，执行一次另一组语句。

循环前提：从某个容器或者潜在的数据集中逐一获取数据项，什么时候取不到数据项了，循环的前提就消失。只要逻辑表达式计算结果为真(True)，循环的前提就存在，什么时候逻辑表达式计算结果为假(False)，循环的前提就消失了。与条件分支结构的区别：循环结构会多次检查循环前提。

条件循环：while-else

while :

break #跳出循环

continue #略过余下循环语句

else: #条件不满足退出循环，则执行

while、else：保留字。逻辑表达式：指所有运算的结果为逻辑类型（True或False）的表达式。语句块：一组语句。

嵌套循环：双重甚至多重的循环。

中断程序运行：CTRL+C。

【课程15】控制流：迭代循环(for)

迭代循环：for-in-else

for in :

break #跳出循环

continue #略过余下循环语句

else: #迭代完毕，则执行

for、in和else都是“保留字”。可迭代对象表示从这个数据对象中可以逐个取出数据项赋值给“循环变量”。可迭代对象有很多类型，如字符串、列表、元组、字典、集合、生成器、迭代器等。

range函数：range构建的数列，包含起点整数，而不包含终点整数。

range()：返回一个从开始到终点的数列。

range(,)：从以外的任何整数开始构建数列。

range(,,)：修改数列的步长。将步长设置为负数能够实现反向数列。

range类型的对象：（1）直接当做序列。（2）转换为list或者tuple等容器类型。

跳出break语句和继续continue语句：都只能在循环内部使用，均作用于离它们最近的一层循环。break是跳出当前循环并结束本层循环。continue是略过余下循环语句并接着下一次循环。