什么是循环

在编程中，循环意味着以相同的顺序多次重复同一组计算。

想想现实生活中的情况。你是一位在森林里测量树木的野外生物学家。你选一棵树，测量它的直径和高度，把它们写在你的笔记本上，估计它的总体积。接下来，你再选一棵树，测量它的直径和高度，把它们写在你的笔记本上，估计它的总体积。然后，你再选一棵树，测量它的直径和高度，把它们写在你的笔记本上，估计它的总体积。

您将不断重复相同的过程，直到示例中的所有树都用完为止。在编程行话中，您将遍历每棵树，并以相同的顺序执行相同的任务集。

回到编程，如果给您一个整数值列表，并要求对每个项进行平方，然后再加5，最后报告结果——这就是一个循环的例子。

我们可以循环什么?

那么我们可以循环什么呢?基本上，任何可迭代的数据类型都可以使用循环进行操作。Python中的可迭代对象是以不同数据格式存储的值序列，例如:

• 列表(例如。[15]10、12、13日)
• 元组(例如(10,12,13,15))
• 字典(例如{' Name ': ' Alan '， ' Age ': 25})
• 字符串(例如' Data Science ')

循环都有那些类型?

主要有两种循环:for循环和while循环。其中，for循环是应用于数据科学问题中最常见的一种循环。关键的区别是:

• for循环对iterable对象中的每个元素进行有限次数的迭代
• while循环一直进行，直到满足某个条件

遍历列表

遍历一个列表非常简单。给一个值列表，并要求对每个项做一些事情。假设你有:

 my_list = [1,2,3,4]

然后要求你计算列表中每个值的平方:

 for each_value in my_list:
     print(each_value * each_value)Out:
 1
 4
 9
 16

类似地，你可以做一些更复杂的循环(例如'嵌套循环')。例如，给你两个列表并要求:

(i)将一个列表的值与另一个列表相乘

(ii)将它们追加到一个空列表中

(iii)打印出新的列表。

 new_list = []list1 = [2, 3, 4]
 list2 = [4, 5, 6]for i in list1:
     for j in list2:
         new_list.append(i*j)
         
 print(new_list)Out:
 [8, 10, 12, 12, 15, 18, 16, 20, 24]

遍历元组

遍历元组可能会有点复杂，这取决于元组的结构和要完成的任务。

让我们在一个列表中存储一些元组，每个元组代表一个类中学生的姓名和年龄:

 students = [('Allie', 22), ('Monty', 18), ('Rebecca', 19)]

现在的任务是：

(i)提取所有的年龄

(ii)将它们存储在一个列表中

(iii)计算平均年龄

 ages = []for i,j in students:
     ages.append(j)
 
 avg = sum(ages)/len(ages)
 print(avg)
 
 Out: 
 19.666666666666668

这里的每个元组都包含两个条目(姓名和年龄)。即使您对名称不感兴趣，通过i和j，您将指定这两个项目，并要求将项目j (age)追加到一个新的列表中。它被称为“元组拆包”。

遍历字典

Python中的字典是键-值对的集合：字典中的每一项都有一个键和一个相关联的值。一个字典的例子:

 # fruit price dictionary
 fruit_prices = {"apple": 2.50, "orange": 4.99, "banana": 0.59}

您可以循环遍历这些dictionary元素并执行各种操作。下面是一些例子:

提取字典中的所有键值:

 for i in fruit_prices.keys():
     print(i)
 
 Out:
 apple
 orange
 banana

将所有的值存储在一个列表中:

 values = []
 for i in fruit_prices.values():
     values.append(i)
 print(values)
 
 Out:
 [2.5, 4.99, 0.59]

遍历字符串

让我们考虑字符串- " Hello "。它看起来像一个可迭代对象吗?事实上，它是。

 for i in 'Hello':
     print(i)
 
 Out:
 H
 e
 l
 l
 o

可以使用for循环解包字符串中的每个字符，并对它们执行各种操作。

同样，也可以遍历句子中的每个单词。但是在这种情况下，需要一个额外的步骤来分割句子。

 sent = 'the sky is blue'
 # splitting the sentence into words
 sent_split = sent.split()
 # extract each word with a loop
 for i in sent_split:
     print(i)
 
 Out:
 the
 sky
 is
 blue

While循环

与for循环类似，while循环重复执行一个代码块——只要条件为真。只有当循环条件为false时，循环才会中止。

while循环的一般结构是这样的:

 i = 0while i <=5:
     print(i)
     i = i+1 
 
 # option to break out of the loop
 Out:
 0
 1
 2
 3
 4
 5

在上面的每一次迭代中，i的值都被输出到5。在此之后，while循环条件变为false(即i = 6时，i≤5变为false)。

 user_id = 'user101'
 while True:
     user = input('Enter your user ID: ')
     
     if user == user_id:
         print("You have entered ", user) 
         break
     else:
         print("Enter a valid user ID ")

循环控制:continue, break, pass

有三种所谓的循环控制关键字:continue, break, pass。这些语句改变循环流，并允许程序在触发特定外部条件时退出或跳过部分循环。

Break

如果在循环中存在break语句，则在满足条件时终止循环。

 string = 'hello, there'
 for i in string:
     if i == ',':
         break
     print(i)
 Out:
 h
 e
 l
 l
 o

在上面的代码片段中，我们要求程序在找到字符串中的逗号并执行下一条语句(打印i)

continue

continue语句简单地跳过一个迭代并继续到下一个迭代，而不是跳出循环。

让我们执行上面相同的代码，但是使用continue关键字。

 string = 'hello, there'
 for i in string:
     if i == ',':
         continue
     print(i)Out:
 h
 e
 l
 l
 o
 
 t
 h
 e
 r
 e

在这种情况下，如果循环遇到了逗号循环会继续跳过逗号。

Pass

pass不做任何事情，它只是一个还没有写的语句的占位符。

 string = 'hello, there'
 for i in string:
     pass

如果我们没有在那里放入一个pass，它将抛出一个错误消息，其余的代码将不会执行。

总结

本文的目的是直观地了解Python中的for循环和while循环。给出了如何循环遍历可迭代对象的例子，如列表、元组、字典和字符串。在文章的最后，我们通过示例介绍了循环控制语句的概念——break、continue和pass。

本文旨在对循环的工作方式进行初步概述。

作者：Mahbubul Alam

原文地址：https://towardsdatascience.com/python-loops-a-comprehensive-guide-825f3c14f2cf

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