条件与循环
完整讲解 · 4 段教学·配 7 道练习题·预计 80 分钟
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教学 01 / 04
前言
通常都听到别人说，计算机很牛逼，很聪明，其实计算机一点都不聪明，光是你要跟他沟通，都会气 shi 你，聪明的是在写程序的你。
写程序就是跟计算机沟通，告诉它要做什么。
竟然是这样，那么肯定缺少不了一些沟通逻辑。比如你要告诉计算机在什么情况下做什么？或者在哪个时间点做什么？
这都需要用到逻辑判断。这一章节，主要就是说这个。
目录
条件语句和循环语句
- 一、条件语句
- 1、什么是条件语句
- 2、
if语句的基本形式 - 3、
if语句多个判断条件的形式 - 4、
if语句多个条件同时判断 - 5、
if嵌套
- 二、循环语句
- 1、什么是循环语句
- 2、
for循环语句 - 3、
range()函数 - 4、
While循环语句 - 5、
for循环和while循环的区别 - 6、嵌套循环
- 三、条件语句和循环语句综合实例
- 1、打印九九乘法表
- 2、判断是否是闰年
教学 02 / 04
一、条件语句
1、什么是条件语句
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：
2、if 语句的基本形式
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……之前的章节也提到过，Python 语言有着严格的缩进要求，因此这里也需要注意缩进，也不要少写了冒号 : 。
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：
# -*-coding:utf-8-*-
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：
Hello Python可见，把结果打印出来了。
那如果我们把 num 改为空字符串呢？
num = ''
if num :
print('Hello Python')输出结果什么也没有打印（程序正常结束，没输出 Hello Python）。
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。
num = ''
if num :
print('Hello Python')运行后会报错：
File "/Users/twowater/dev/python/test/com/twowater/test.py", line 4
print('Hello Python')
^
IndentationError: expected an indented block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。
3、if 语句多个判断条件的形式
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：
# -*-coding:utf-8-*-
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4、if 语句多个条件同时判断
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：
# -*-coding:utf-8-*-
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。
5、if 嵌套
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。
java = 86
python = 68
if java > 80:
if python > 80:
print('优秀')
else:
print('不优秀')
else:
print('不优秀')输出结果：
不优秀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。
6、 Python 3.10+ 的新写法：match / case
各位童鞋，如果你用的是 Python 3.10 或者更新的版本，那么除了 if / elif / else 之外，还多了一个更直观的家伙—— match / case，叫做「结构化模式匹配」（structural pattern matching）。
为什么要专门讲它啊？
我们先看一个需求，假设水哥想根据后台返回的「指令字符串」来做不同的事情：
command = 'start'
if command == 'start':
print('启动')
elif command == 'stop':
print('停止')
elif command == 'pause':
print('暂停')
else:
print('未知指令')输出的结果：
启动这样写没毛病，但是当分支多起来的时候，一长串 elif 就显得啰嗦了。我们用 match / case 重写一下：
command = 'start'
match command:
case 'start':
print('启动')
case 'stop':
print('停止')
case 'pause':
print('暂停')
case _:
print('未知指令')输出的结果：
启动这里的 case _ 就是兜底分支，相当于 else，下划线 _ 是个通配符，匹配任何还没被前面 case 命中的情况。
看到这里，善于思考的你可能会问：那这跟 switch / case 不就一样吗？换个语法糖而已嘛。
并不是的， match / case 真正的厉害之处，是它能匹配「结构」，不仅仅是「值」。
来看一个序列匹配的例子，假设产品反馈过来一个坐标数据：
point = [10, 20]
match point:
case [0, 0]:
print('原点')
case [x, 0]:
print(f'在 x 轴上，x = {x}')
case [0, y]:
print(f'在 y 轴上，y = {y}')
case [x, y]:
print(f'普通点，x = {x}，y = {y}')
case _:
print('不是二维坐标')输出的结果：
普通点，x = 10，y = 20是不是发现，这里不光匹配到了「这是一个长度为 2 的列表」，还顺手把 x 、 y 给「解包」出来了，下面分支里直接就能用。
序列里还可以用 *rest 来收集剩下的元素：
nums = [1, 2, 3, 4, 5]
match nums:
case [first, *rest]:
print(f'第一个：{first}，剩下的：{rest}')输出的结果：
第一个：1，剩下的：[2, 3, 4, 5]那么字典呢？
match / case 也能匹配字典的「形状」：
response = {'status': 'ok', 'data': [1, 2, 3]}
match response:
case {'status': 'ok', 'data': data}:
print(f'成功，拿到数据 {data}')
case {'status': 'error', 'message': msg}:
print(f'失败：{msg}')
case _:
print('未知响应')输出的结果：
成功，拿到数据 [1, 2, 3]更有意思的是，match / case 还能跟「类」一起用，配合 dataclass 食用，效果更佳：
from dataclasses import dataclass
@dataclass
class Point:
x: int
y: int
p = Point(0, 5)
match p:
case Point(x=0, y=0):
print('原点')
case Point(x=0, y=y):
print(f'在 y 轴上，y = {y}')
case Point(x=x, y=0):
print(f'在 x 轴上，x = {x}')
case Point(x=x, y=y):
print(f'普通点 ({x}, {y})')输出的结果：
在 y 轴上，y = 5最后，再介绍一个小特性，叫「守卫条件」（guard），就是在 case 后面加一个 if：
score = 75
match score:
case x if x >= 90:
print('优秀')
case x if x >= 80:
print('良好')
case x if x >= 60:
print('及格')
case _:
print('不及格')输出的结果：
及格是不是发现，有了 match / case 之后，代码更结构化也更好读了？
这里也啰嗦一句，match / case 不是用来取代 if / elif 的。简单的「值比较」、「真假判断」，老老实实写 if 反而更清楚；只有当你要根据「数据的结构」来分发逻辑的时候，比如解析 JSON、处理 AST、写解释器之类的场景，match / case 才能真正发挥威力。
练习 1 / 7if / else：判断及格
已经给你定义了 score = 75。
请用 if / else 判断：
- 如果
score >= 60：print('及格') - 否则：
print('不及格')
输出应该是：
及格💡 提示（2 条）
if 后面要冒号，下一行缩进 4 个空格
完整代码：
score = 75 if score >= 60: print('及格') else: print('不及格')
练习 2 / 7elif：成绩等级
已经给你定义了 score = 85。
请用 if / elif / else 按下面的规则打印等级：
>= 90：'优秀'>= 80：'良好'>= 60：'及格'- 其它：
'不及格'
输出应该是：
良好💡 提示（3 条）
elif 是 else if 的简写
判断从严到松：>= 90 → >= 80 → >= 60 → else
完整代码：
score = 85 if score >= 90: print('优秀') elif score >= 80: print('良好') elif score >= 60: print('及格') else: print('不及格')
练习 3 / 7and / or：联合条件
已经给你定义了：
age = 22
has_id = True请用 and 判断：当 age >= 18 而且 has_id 为 True，打印 '可以进入'，否则打印 '谢绝入内'。
输出应该是：
可以进入💡 提示（3 条）
两个条件都成立才行：用 and 把它们连起来
has_id 已经是 bool，直接 has_id 即可，不用 has_id == True
完整代码：
age = 22 has_id = True if age >= 18 and has_id: print('可以进入') else: print('谢绝入内')
练习 4 / 7match / case：处理指令
已经给你定义了 command = 'pause'。
请用 match / case 按下面规则 print：
'start'→'启动''stop'→'停止''pause'→'暂停'- 其它 →
'未知指令'
输出应该是：
暂停💡 提示（3 条）
match 后面是要匹配的变量；每个 case 后面是要匹配的值（match 语法需要 Python 3.10+，这里的运行环境是 3.12，放心用）
case _ 是兜底，相当于 else
完整代码：
command = 'pause' match command: case 'start': print('启动') case 'stop': print('停止') case 'pause': print('暂停') case _: print('未知指令')
教学 03 / 04
二、循环语句
1、什么是循环语句
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。
2、 for 循环语句
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 两点水':
print(letter)输出的结果如下：
H
e
l
l
o
两
点
水从打印结果来看，它就是把字符串 Hello 水哥 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？
dict = {'一点水': '小学生', '两点水': '初中生', '三点水': '高中生'}
for i in dict:
print(i)打印结果：
一点水
两点水
三点水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。
a = 100
b = 0.01
for i in a:
print(i)
for i in b:
print(i)运行后会报错：
Traceback (most recent call last):
File "/Users/twowater/dev/python/test/com/twowater/test.py", line 5, in <module>
for i in a:
TypeError: 'int' object is not iterable3、 range() 函数
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 。
for i in range(0, 10, 2):
print(i)打印的结果为：
0
2
4
6
84、While 循环语句
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。
count = 1
sum1 = 0
while count <= 100: # 条件语句
sum1 = sum1 + count # while 子句
count = count + 1
print(sum1)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。
5、for 循环和 whlie 循环的区别
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？
-
for 循环主要用在迭代可迭代对象的情况。
-
while 循环主要用在需要满足一定条件为真，反复执行的情况。 （死循环+break 退出等情况。）
-
部分情况下，for 循环和 while 循环可以互换使用。
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。
6、嵌套循环
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 (f'{num} 是一个合数')
break # 跳出当前循环
else: # 循环的 else 部分
print (f'{num} 是一个质数')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。
练习 5 / 7for + range：求和
用 for 循环加 range 算 1 到 10 的和（包含 10），赋给变量 total，然后 print(total)。
输出应该是：
55💡 提示（3 条）
range(1, 11) 生成 1 到 10（左闭右开，要写 11 才包含 10）
在循环里累加：total = total + n
完整代码：
total = 0 for n in range(1, 11): total = total + n print(total)
练习 6 / 7while：倒计时
用 while 循环从 5 倒数到 1（含 1），每个数 print 一行。
输出应该是：
5
4
3
2
1💡 提示（3 条）
条件：while n >= 1
循环体里要 n = n - 1，否则会死循环
完整代码：
n = 5 while n >= 1: print(n) n = n - 1
练习 7 / 7continue：1-10 的奇数和
用 for + range 遍历 1 到 10。遇到偶数用 continue 跳过，把奇数加起来赋给 total，最后 print(total)。
输出应该是：
25（1 + 3 + 5 + 7 + 9 = 25）
💡 提示（3 条）
n % 2 == 0 表示 n 是偶数（除以 2 余 0）
continue 让本次循环到此为止，进入下一轮
完整代码：
total = 0 for n in range(1, 11): if n % 2 == 0: continue total = total + n print(total)
教学 04 / 04
三、条件语句和循环语句综合实例
1、打印九九乘法表
# -*- coding: UTF-8 -*-
# 打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
for j in range(1, i+1):
# 使用 f-string 直接在字符串前加 f，大括号里写表达式即可被求值并插入到字符串中
print(f'{i}x{j}={i*j}\t', 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 2、判断是否是闰年
# 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(f'{year} 是闰年')
else:
print(f'{year} 不是闰年')
先把手工统计步骤写出来
我们准备统计学习时间。记录里可能有 0，也可能有录入错误的负数。先约定：零分钟允许保留，负数暂时跳过。那手工会怎么做？从零开始，逐条查看，只把符合要求的记录加进去。
records = [15, 0, 10, -3]
total = 0
valid_count = 0
for minutes in records:
if minutes < 0:
continue
total = total + minutes
valid_count = valid_count + 1
print(total)
print(valid_count)输出：
25
3别只看总数，沿着循环把每一步的 minutes、total 和 valid_count 写下来。零分钟虽然不增加合计，仍然是一条有效记录，所以有效条数是 3。
自己试两种边界：空列表应该得到 0 和 0；全是负数的列表也一样。如果把判断改成 minutes <= 0，合计可能没变，但条数会变。这说明输出中的某一个数字正确，并不等于程序完全符合需求。
这里跳过负数是这个练习的业务约定，不是所有程序都该悄悄跳过错误。学到异常处理时，我们会改成向调用方说明哪里不符合要求。
读完了？动手练一遍才算真会。
去闯关模式练习 →