循环

循环的作用在于将一段代码重复执行多次。

while 循环

  1. while <condition>:
  2.     <statesments>

Python会循环执行<statesments>，直到<condition>不满足为止。

例如，计算数字0到1000000的和：

In [1]:

  1. i = 0
  2. total = 0
  3. while i < 1000000:
  4.     total += i
  5.     i += 1
  6. print total
  1. 499999500000

之前提到，空容器会被当成 False ，因此可以用 while 循环来读取容器中的所有元素：

In [2]:

  1. plays = set(['Hamlet', 'Macbeth', 'King Lear'])
  2. while plays:
  3.     play = plays.pop()
  4.     print 'Perform', play
  1. Perform King Lear
  2. Perform Macbeth
  3. Perform Hamlet

循环每次从 plays 中弹出一个元素，一直到 plays 为空为止。

for 循环

  1. for <variable> in <sequence>:
  2.     <indented block of code>

for 循环会遍历完<sequence>中所有元素为止

上一个例子可以改写成如下形式：

In [3]:

  1. plays = set(['Hamlet', 'Macbeth', 'King Lear'])
  2. for play in plays:
  3.     print 'Perform', play
  1. Perform King Lear
  2. Perform Macbeth
  3. Perform Hamlet

使用 for 循环时，注意尽量不要改变 plays 的值，否则可能会产生意想不到的结果。

之前的求和也可以通过 for 循环来实现：

In [4]:

  1. total = 0
  2. for i in range(100000):
  3.     total += i
  4. print total
  1. 4999950000

然而这种写法有一个缺点：在循环前，它会生成一个长度为 100000 的临时列表。

生成列表的问题在于，会有一定的时间和内存消耗，当数字从 100000 变得更大时，时间和内存的消耗会更加明显。

为了解决这个问题，我们可以使用 xrange 来代替 range 函数，其效果与range函数相同，但是 xrange 并不会一次性的产生所有的数据：

In [5]:

  1. total = 0
  2. for i in xrange(100000):
  3.     total += i
  4. print total
  1. 4999950000

比较一下两者的运行时间：

In [6]:

  1. %timeit for i in xrange(1000000): i = i
  1. 10 loops, best of 3: 40.7 ms per loop

In [7]:

  1. %timeit for i in range(1000000): i = i
  1. 10 loops, best of 3: 96.6 ms per loop

可以看出，xrange 用时要比 range 少。

continue 语句

遇到 continue 的时候，程序会返回到循环的最开始重新执行。

例如在循环中忽略一些特定的值：

In [8]:

  1. values = [7, 6, 4, 7, 19, 2, 1]
  2. for i in values:
  3.     if i % 2 != 0:
  4.         # 忽略奇数
  5.         continue
  6.     print i/2
  1. 3
  2. 2
  3. 1

break 语句

遇到 break 的时候，程序会跳出循环，不管循环条件是不是满足：

In [9]:

  1. command_list = ['start', 
  2.                 'process', 
  3.                 'process',
  4.                 'process', 
  5.                 'stop', 
  6.                 'start', 
  7.                 'process', 
  8.                 'stop']
  9. while command_list:
  10.     command = command_list.pop(0)
  11.     if command == 'stop':
  12.         break
  13.     print(command)
  1. start
  2. process
  3. process
  4. process

在遇到第一个 'stop' 之后，程序跳出循环。

else语句

与 if 一样， while 和 for 循环后面也可以跟着 else 语句，不过要和break一起连用。

  • 当循环正常结束时，循环条件不满足， else 被执行；
  • 当循环被 break 结束时，循环条件仍然满足， else 不执行。 不执行：

In [10]:

  1. values = [7, 6, 4, 7, 19, 2, 1]
  2. for x in values:
  3.     if x <= 10:
  4.         print 'Found:', x
  5.         break
  6. else:
  7.     print 'All values greater than 10'
  1. Found: 7

执行：

In [11]:

  1. values = [11, 12, 13, 100]
  2. for x in values:
  3.     if x <= 10:
  4.         print 'Found:', x
  5.         break
  6. else:
  7.     print 'All values greater than 10'
  1. All values greater than 10

原文: https://nbviewer.jupyter.org/github/lijin-THU/notes-python/blob/master/02-python-essentials/02.15-loops.ipynb