【Python3.7學習筆記】六、控制語句和循環
學習筆記目錄
【Python3.7學習筆記】一、環境搭建
【Python3.7學習筆記】二、第一個python程式
【Python3.7學習筆記】三、變量和簡單資料類型
【Python3.7學習筆記】四、清單
【Python3.7學習筆記】五、字典
【Python3.7學習筆記】六、控制語句和循環
目錄
文章目錄
- 學習筆記目錄
-
- 目錄
- 簡單示例
- 條件測試
-
- 檢查相等
- 檢查相等忽略大小寫
- 檢查是否不相等
- 比較數字
- 檢查多個條件
-
- 使用and
- 使用or
- 檢查特定值是否包含在清單中
- 檢查特定值是否不包含在清單中
- if語句
-
- 簡單的if語句
- if-else語句
- if-elif-else語句
- 多個elif語句
- 省略else語句
- 測試多個條件
- 使用if語句處理清單
-
- 檢查特殊元素
- 确定清單不是空的
- 使用多個清單
- 設定if語句格式
- 使用者輸入
-
- input()函數原理
- 編寫清晰的程式
- 使用int()擷取數值輸入
- 求模運算符
- while循環
-
- 使用while循環
- 讓使用者選擇何時退出
- 使用标志
- 使用break退出循環
- 在循環中使用continue
- 避免無限循環
- 使用while循環來處理清單和字典
-
- 在清單之間移動元素
- 删除包含特定值得所有清單元素
- 使用使用者輸入來填充字典
簡單示例
簡單的示例，看看if是如何工作的，如果目前汽車名是bmw，則以全部大寫方式列印輸出，如：
cars = ['audi', 'bmw', 'subaru', 'toyota']
for car in cars:
if car == 'bmw':
print(car.upper())
else:
print(car.title())
輸出結果：
audi
BMW
subaru
toyota
條件測試
每條if語句的核心都是一個值為True或False的表達式，這種表達式稱為條件測試
python根據條件測試的值來決定是否執行if語句中得代碼。如果條件測試的值為True，則執行if語句後面的代碼；否則python會忽略這些代碼。
檢查相等
将一個變量的目前值與特定值進行比較，如：
car = 'bmw'
print(car == 'bmw')
car = 'audi'
print(car == 'bmw')
輸出結果：
True
False
檢查相等忽略大小寫
可以判斷時忽略大小寫，如：
car = 'Audi'
print(car.lower()=='audi')
car = 'bmw'
print(car.upper()=='BMW')
輸出結果：
True
True
檢查是否不相等
car = 'bmw'
if car != "audi":
print("Is not audi!")
輸出結果：
Is not audi!
比較數字
age = 18
print(age == 18)
print(age < 20)
print(age <= 20)
print(age > 20)
print(age >= 20)
輸出結果：
True
True
True
False
False
檢查多個條件
使用and
要檢查是否兩個條件都為True，可使用and連接配接，如果2個條件都為True，則表達式為True；如果至少有一個測試沒有通過，表達式為False，如：
age_0 = 20
age_1 = 18
print(age_0 >= 21 and age_1 >= 21)
age_0 = 21
age_1 = 22
print(age_0 >= 21 and age_1 >= 21)
輸出結果：
False
True
使用or
至少滿足一個條件，表達式為True，如果都不滿足條件，則為False，如：
age_0 = 20
age_1 = 18
print(age_0 >= 21 or age_1 >= 21)
age_0 = 21
age_1 = 22
print(age_0 >= 21 or age_1 >= 21)
輸出結果：
False
True
檢查特定值是否包含在清單中
關鍵字in可用于判斷特定值是否包含在清單中。如：
motocycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print('yamaha' in motocycles)
輸出結果：
檢查特定值是否不包含在清單中
關鍵字not in，可以用于判斷特定值是否不包含在清單中，如：
motocycles = ['honda', 'yamaha', 'suzuki', 'ducati']
print('yamaha' not in motocycles)
print('yamaha1' not in motocycles)
輸出結果：
False
True
if語句
簡單的if語句
簡單的if語句格式，如下：
if condition_test:
do something
示例：
age = 19
if age >= 18:
print("You are old enough to vote!")
如果條件測試的結果為True ，Python就會執行緊跟在if 語句後面的代碼;否則 Python将忽略這些代碼。
輸出結果:
You are old enough to vote!
在if 語句中，縮進的作用與for 循環中相同。如果測試通過了，将執行if 語句後面所有縮進的代碼行，否則将忽略它們。
在緊跟在if 語句後面的代碼塊中，可根據需要包含任意數量的代碼行
示例：
age = 19
if age >= 18:
print("You are old enough to vote!")
print("Have you registered to vote yet?")
輸出結果：
You are old enough to vote!
Have you registered to vote yet?
如果age 的值小于18，這個程式将不會有任何輸出。
if-else語句
經常需要在條件測試通過了時執行一個操作，并在沒有通過時執行另一個操作;在這種情況下，可使用Python提供的if-else 語句。if-else 語句塊類似于簡單的if 語句，但 其中的else 語句讓你能夠指定條件測試未通過時要執行的操作。
示例：
age = 17
if age >= 18:
print("You are old enough to vote!")
print("Have you registered to vote yet?")
else:
print("Sorry, you are too young to vote.")
print("Please register to vote as soon as you turn 18!")
如果if的條件測試通過了，就執行第一個縮進的print 語句塊；如果測試結果為False ，就執行else 代碼塊。這次age 小于18，條件測試未通過，是以執行else 代 碼塊中的代碼:
輸出結果：
Sorry, you are too young to vote.
Please register to vote as soon as you turn 18!
上述代碼之是以可行，是因為隻存在兩種情形:要麼夠投票的年齡，要麼不夠。if-else 結構非常适合用于要讓Python執行兩種操作之一的情形。在這種簡單的if-else 結構 中，總是會執行兩個操作中的一個。
if-elif-else語句
經常需要檢查超過兩個的情形，為此可使用Python提供的if-elif-else 結構。Python隻執行if-elif-else 結構中的一個代碼塊，它依次檢查每個條件測試，直到遇到通過
了的條件測試。測試通過後，Python将執行緊跟在它後面的代碼，并跳過餘下的測試。 在現實世界中，很多情況下需要考慮的情形都超過兩個。例如，來看一個根據年齡段收費的遊樂場:
- 4歲以下免費;
- 4~18歲收費5美元;
- 18歲(含)以上收費10美元。
如果隻使用一條if 語句，如何确定門票價格呢?下面的代碼确定一個人所屬的年齡段，并列印一條包含門票價格的消息:
age = 12
❶ if age<4:
print("Your admission cost is $0.")
❷ elif age < 18:
print("Your admission cost is $5.")
❸ else:
print("Your admission cost is $10.")
❶處的if 測試檢查一個人是否不滿4歲，如果是這樣，Python就列印一條合适的消息，并跳過餘下的測試。❷處的elif 代碼行其實是另一個if 測試，它僅在前面的測試未通過 時才會運作。在這裡，我們知道這個人不小于4歲，因為第一個測試未通過。如果這個人未滿18歲，Python将列印相應的消息，并跳過else 代碼塊。如果if 測試和elif 測試都 未通過，Python将運作❸處else 代碼塊中的代碼。
在這個示例中，❶處測試的結果為False ，是以不執行其代碼塊。然而，第二個測試的結果為True (12小于18)，是以将執行其代碼塊。輸出為一個句子，向使用者指出了門票 價格:
隻要年齡超過17歲，前兩個測試就都不能通過。在這種情況下，将執行else 代碼塊，指出門票價格為10美元。 為讓代碼更簡潔，可不在if-elif-else 代碼塊中列印門票價格，而隻在其中設定門票價格，并在它後面添加一條簡單的print 語句:
age = 12
❶ if age<4:
price = 0
❷ elif age < 18:
price = 5
❸ else:
price = 10
❹ print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")
❶處、❷處和❸處的代碼行像前一個示例那樣，根據人的年齡設定變量price 的值。在if-elif-else 結構中設定price 的值後，一條未縮進的print 語句❹會根據這個變 量的值列印一條消息，指出門票的價格。
這些代碼的輸出與前一個示例相同，但if-elif-else 結構的作用更小，它隻确定門票價格，而不是在确定門票價格的同時列印一條消息。除效率更高外，這些修訂後的代碼 還更容易修改:要調整輸出消息的内容，隻需修改一條而不是三條print 語句。
多個elif語句
可根據需要使用任意數量的elif 代碼塊，例如，假設前述遊樂場要給老年人打折，可再添加一個條件測試，判斷顧客是否符合打折條件。下面假設對于65歲(含)以上的老
人，可以半價(即5美元)購買門票:
age = 12
if age < 4:
price = 0
elif age < 18:
price = 5
❶ elif age < 65:
price = 10
❷ else:
price = 5
print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")
這些代碼大都未變。第二個elif 代碼塊(見❶)通過檢查确定年齡不到65歲後，才将門票價格設定為全票價格——10美元。請注意，在else 代碼塊(見❷)中，必須将所賦的 值改為5，因為僅當年齡超過65(含)時，才會執行這個代碼塊。
省略else語句
Python并不要求if-elif 結構後面必須有else 代碼塊。在有些情況下，else 代碼塊很有用;而在其他一些情況下，使用一條elif 語句來處理特定的情形更清晰:
age = 12
if age < 4:
price = 0
elif age < 18:
price = 5
elif age < 65:
price = 10
❶ elif age >= 65:
price = 5
print("Your admission cost is $" + str(price) + ".")
❶處的elif 代碼塊在顧客的年齡超過65(含)時，将價格設定為5美元，這比使用else 代碼塊更清晰些。經過這樣的修改後，每個代碼塊都僅在通過了相應的測試時才會執 行。
else 是一條包羅萬象的語句，隻要不滿足任何if 或elif 中的條件測試，其中的代碼就會執行，這可能會引入無效甚至惡意的資料。如果知道最終要測試的條件，應考慮使用 一個elif 代碼塊來代替else 代碼塊。這樣，你就可以肯定，僅當滿足相應的條件時，你的代碼才會執行。
測試多個條件
if-elif-else 結構功能強大，但僅适合用于隻有一個條件滿足的情況:遇到通過了的測試後，Python就跳過餘下的測試。這種行為很好，效率很高，讓你能夠測試一個特定的
條件。
然而，有時候必須檢查你關心的所有條件。在這種情況下，應使用一系列不包含elif 和else 代碼塊的簡單if 語句。在可能有多個條件為True ，且你需要在每個條件為True 時都采取相應措施時，适合使用這種方法。
下面再來看前面的比薩店示例。如果顧客點了兩種配料，就需要確定在其比薩中包含這些配料:
❶ requested_toppings = ['mushrooms', 'extra cheese']
❷ if 'mushrooms' in requested_toppings:
print("Adding mushrooms.")
❸ if 'pepperoni' in requested_toppings:
print("Adding pepperoni.")
❹ if 'extra cheese' in requested_toppings:
print("Adding extra cheese.")
print("\nFinished making your pizza!")
我們首先建立了一個清單，其中包含顧客點的配料(見❶)。❷處的if 語句檢查顧客是否點了配料蘑菇(‘mushrooms’ )，如果點了，就列印一條确認消息。❸處檢查配料辣 香腸(‘pepperoni’ )的代碼也是一個簡單的if 語句，而不是elif 或else 語句;是以不管前一個測試是否通過，都将進行這個測試。❹處的代碼檢查顧客是否要求多加芝 士(‘extra cheese’);不管前兩個測試的結果如何，都會執行這些代碼。每當這個程式運作時，都會進行這三個獨立的測試。
在這個示例中，會檢查每個條件，是以将在比薩中添加蘑菇并多加芝士:
Adding mushrooms.
Adding extra cheese.
Finished making your pizza!
如果像下面這樣轉而使用if-elif-else 結構，代碼将不能正确地運作，因為有一個測試通過後，就會跳過餘下的測試:
requested_toppings = ['mushrooms', 'extra cheese']
if 'mushrooms' in requested_toppings:
print("Adding mushrooms.")
elif 'pepperoni' in requested_toppings:
print("Adding pepperoni.")
elif 'extra cheese' in requested_toppings:
print("Adding extra cheese.")
print("\nFinished making your pizza!")
第一個測試檢查清單中是否包含’mushrooms’ ，它通過了，是以将在比薩中添加蘑菇。然而，Python将跳過if-elif-else 結構中餘下的測試，不再檢查清單中是否包 含’extra cheese’和’pepperoni’。其結果是，将添加顧客點的第一種配料，但不會添加其他的配料:
Adding mushrooms.
Finished making your pizza!
總之，如果你隻想執行一個代碼塊，就使用if-elif-else 結構;如果要運作多個代碼塊，就使用一系列獨立的if 語句。
使用if語句處理清單
通過結合使用if 語句和清單，可完成一些有趣的任務:對清單中特定的值做特殊處理;高效地管理不斷變化的情形，如餐館是否還有特定的食材;證明代碼在各種情形下都将按
預期那樣運作。
檢查特殊元素
本章開頭通過一個簡單示例示範了如何處理特殊值’bmw’ ——它需要采用不同的格式進行列印。既然你對條件測試和if 語句有了大緻的認識，下面來進一步研究如何檢查清單 中的特殊值，并對其做合适的處理。
繼續使用前面的比薩店示例。這家比薩店在制作比薩時，每添加一種配料都列印一條消息。通過建立一個清單，在其中包含顧客點的配料，并使用一個循環來指出添加到比薩中 的配料，可以以極高的效率編寫這樣的代碼:
requested_toppings = ['mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")
輸出很簡單，因為上述代碼不過是一個簡單的for 循環:
Adding mushrooms.
Adding green peppers.
Adding extra cheese.
Finished making your pizza!
然而，如果比薩店的青椒用完了，該如何處理呢?為妥善地處理這種情況，可在for 循環中包含一條if 語句:
requested_toppings = ['mushrooms', 'green peppers', 'extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
if requested_topping == 'green peppers':
print("Sorry, we are out of green peppers right now.")
else:
print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")
輸出結果：
Adding mushrooms.
Sorry, we are out of green peppers right now.
Adding extra cheese.
Finished making your pizza!
确定清單不是空的
到目前為止，對于處理的每個清單都做了一個簡單的假設，即假設它們都至少包含一個元素。我們馬上就要讓使用者來提供存儲在清單中的資訊，是以不能再假設循環運作時清單
不是空的。有鑒于此，在運作for 循環前确定清單是否為空很重要。 下面在制作比薩前檢查顧客點的配料清單是否為空。如果清單是空的，就向顧客确認他是否要點普通比薩;如果清單不為空，就像前面的示例那樣制作比薩:
❶ requested_toppings = []
❷ if requested_toppings:
for requested_topping in requested_toppings:
print("Adding " + requested_topping + ".")
print("\nFinished making your pizza!")
❸ else:
print("Are you sure you want a plain pizza?")
在這裡，我們首先建立了一個空清單，其中不包含任何配料(見❶)。在❷處我們進行了簡單檢查，而不是直接執行for 循環。在if 語句中将清單名用在條件表達式中 時，Python将在清單至少包含一個元素時傳回True ，并在清單為空時傳回False 。如果requested_toppings 不為空，就運作與前一個示例相同的for 循環;否則，就列印 一條消息，詢問顧客是否确實要點不加任何配料的普通比薩(見❸)。
在這裡，這個清單為空，是以輸出如下——詢問顧客是否确實要點普通比薩:
Are you sure you want a plain pizza?
如果這個清單不為空，将顯示在比薩中添加的各種配料的輸出。
使用多個清單
顧客的要求往往五花八門，在比薩配料方面尤其如此。如果顧客要在比薩中添加炸薯條，該怎麼辦呢?可使用清單和if 語句來确定能否滿足顧客的要求。 來看看在制作比薩前如何拒絕怪異的配料要求。下面的示例定義了兩個清單，其中第一個清單包含比薩店供應的配料，而第二個清單包含顧客點的配料。這次對
于requested_toppings 中的每個元素，都檢查它是否是比薩店供應的配料，再決定是否在比薩中添加它:
available_toppings = ['mushrooms', 'olives', 'green peppers', 'pepperoni', 'pineapple', 'extra cheese']
requested_toppings = ['mushrooms', 'french fries', 'extra cheese']
for requested_topping in requested_toppings:
if requested_topping in available_toppings:
print("Adding " + requested_topping + ".")
else:
print("Sorry, we don't have " + requested_topping + ".") print("\nFinished making your pizza!")
我們定義了一個清單，其中包含比薩店供應的配料。請注意，如果比薩店供應的配料是固定的，也可使用一個元組來存儲它們。在❷處，我們又建立了一個清單，其中 包含顧客點的配料，請注意那個不同尋常的配料——‘french fries’。在❸處，我們周遊顧客點的配料清單。在這個循環中，對于顧客點的每種配料，我們都檢查它是否包 含在供應的配料清單中(見❹);如果答案是肯定的，就将其加入到比薩中，否則将運作else 代碼塊(見❺):列印一條消息，告訴顧客不供應這種配料。
這些代碼的輸出整潔而詳實:
Adding mushrooms.
Sorry, we don't have french fries.
Adding extra cheese.
Finished making your pizza!
設定if語句格式
本章的每個示例都展示了良好的格式設定習慣。在條件測試的格式設定方面，PEP 8提供的唯一建議是，在諸如== 、>= 和<= 等比較運算符兩邊各添加一個空格，例如，if
age < 4:要比if age<4:好。 這樣的空格不會影響Python對代碼的解讀，而隻是讓代碼閱讀起來更容易。
使用者輸入
input()函數原理
函數input() 讓程式暫停運作，等待使用者輸入一些文本。擷取使用者輸入後，Python将其存儲在一個變量中，以友善你使用。 例如，下面的程式讓使用者輸入一些文本，再将這些文本呈現給使用者:
message = input("Tell me something, and I will repeat it back to you: ")
print(message)
函數input() 接受一個參數:即要向使用者顯示的提示 或說明，讓使用者知道該如何做。在這個示例中，Python運作第1行代碼時，使用者将看到提示Tell me something, and I will repeat it back to you:。程式等待使用者輸入，并在使用者按Enter鍵後繼續運作。輸入存儲在變量message中，接下來的print(message)将輸入呈現給用 戶:
Tell me something, and I will repeat it back to you: Hello everyone!
Hello everyone!
編寫清晰的程式
每當你使用函數input() 時，都應指定清晰而易于明白的提示，準确地指出你希望使用者提供什麼樣的資訊——指出使用者該輸入任何資訊的提示都行，如下所示:
name = input("Please enter your name: ")
print("Hello, " + name + "!")
通過在提示末尾(這裡是冒号後面)包含一個空格，可将提示與使用者輸入分開，讓使用者清楚地知道其輸入始于何處，如下所示:
Please enter your name: Eric
Hello, Eric!
有時候，提示可能超過一行，例如，你可能需要指出擷取特定輸入的原因。在這種情況下，可将提示存儲在一個變量中，再将該變量傳遞給函數input() 。這樣，即便提示超過 一行，input() 語句也非常清晰。
prompt = "If you tell us who you are, we can personalize the messages you see."
prompt += "\nWhat is your first name? "
name = input(prompt)
print("\nHello, " + name + "!")
這個示例示範了一種建立多行字元串的方式。第1行将消息的前半部分存儲在變量prompt 中;在第2行中，運算符+= 在存儲在prompt 中的字元串末尾附加一個字元串。 最終的提示橫跨兩行，并在問号後面包含一個空格，這也是出于清晰考慮:
If you tell us who you are, we can personalize the messages you see.
What is your first name? Eric
Hello, Eric!
使用int()擷取數值輸入
使用函數input() 時，Python将使用者輸入解讀為字元串。請看下面讓使用者輸入其年齡的解釋器會話:
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
>>> age
'21'
使用者輸入的是數字21，但我們請求Python提供變量age 的值時，它傳回的是’21’ ——使用者輸入的數值的字元串表示。我們怎麼知道Python将輸入解讀成了字元串呢?因為這個數 字用引号括起了。如果我們隻想列印輸入，這一點問題都沒有;但如果你試圖将輸入作為數字使用，就會引發錯誤:
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
❶ >>> age >= 18
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
❷ TypeError: unorderable types: str() >= int()
你試圖将輸入用于數值比較時(見❶)，Python會引發錯誤，因為它無法将字元串和整數進行比較:不能将存儲在age 中的字元串’21’ 與數值18 進行比較(見❷)。 為解決這個問題，可使用函數int() ，它讓Python将輸入視為數值。函數int() 将數字的字元串表示轉換為數值表示，如下所示:
>>> age = input("How old are you? ")
How old are you? 21
❶ >>> age = int(age)
>>> age >= 18
True
在這個示例中，我們在提示時輸入21 後，Python将這個數字解讀為字元串，但随後int() 将這個字元串轉換成了數值表示(見❶)。這樣Python就能運作條件測試了:将變 量age (它現在包含數值21)同18 進行比較，看它是否大于或等于18。測試結果為True 。
如何在實際程式中使用函數int() 呢?請看下面的程式，它判斷一個人是否滿足坐過山車的身高要求:
height = input("How tall are you, in inches? ")
height = int(height)
if height >= 36:
print("\nYou're tall enough to ride!")
else:
print("\nYou'll be able to ride when you're a little older.")
在這個程式中，為何可以将height同36進行比較呢?因為在比較前，height = int(height)将輸入轉換成了數值表示。如果輸入的數字大于或等于36，我們就告訴使用者 他滿足身高條件:
How tall are you, in inches? 71
You're tall enough to ride!
将數值輸入用于計算和比較前，務必将其轉換為數值表示。
求模運算符
處理數值資訊時，求模運算符 (%)是一個很有用的工具，它将兩個數相除并傳回餘數:
>>> 4 % 3
1
>>> 5 % 3
2
>>> 6 % 3
0
>>> 7 % 3
1
求模運算符不會指出一個數是另一個數的多少倍，而隻指出餘數是多少。 如果一個數可被另一個數整除，餘數就為0，是以求模運算符将傳回0。你可利用這一點來判斷一個數是奇數還是偶數:
number = input("Enter a number, and I'll tell you if it's even or odd: ") number = int(number)
if number % 2 == 0:
print("\nThe number " + str(number) + " is even.")
else:
print("\nThe number " + str(number) + " is odd.")
偶數都能被2整除，是以對一個數(number)和2執行求模運算的結果為零，即number % 2 == 0，那麼這個數就是偶數;否則就是奇數。
Enter a number, and I'll tell you if it's even or odd: 42
The number 42 is even.
while循環
for 循環用于針對集合中的每個元素都一個代碼塊，而while 循環不斷地運作，直到指定的條件不滿足為止。
使用while循環
你可以使用while 循環來數數，例如，下面的while 循環從1數到5:
current_number = 1
while current_number <= 5:
print(current_number) current_number += 1
在第1行，我們将current_number 設定為1，進而指定從1開始數。接下來的while 循環被設定成這樣:隻要current_number 小于或等于5，就接着運作這個循環。循環中 的代碼列印current_number的值，再使用代碼current_number += 1(代碼current_number = current_number + 1的簡寫)将其值加1。
隻要滿足條件current_number <= 5，Python就接着運作這個循環。由于1小于5，是以Python列印1，并将current_number加1，使其為2;由于2小于5，是以Python打 印2 ，并将current_number 加1 ，使其為3 ，以此類推。一旦current_number 大于5，循環将停止，整個程式也将到此結束:
1
2
3
4
5
你每天使用的程式很可能就包含while 循環。例如，遊戲使用while 循環，確定在玩家想玩時不斷運作，并在玩家想退出時停止運作。如果程式在使用者沒有讓它停止時停止運 行，或者在使用者要退出時還繼續運作，那就太沒有意思了;有鑒于此，while 循環很有用。
讓使用者選擇何時退出
可使用while 循環讓程式在使用者願意時不斷地運作，如下面的程式parrot.py所示。我們在其中定義了一個退出值，隻要使用者輸入的不是這個值，程式就接着運作:
❶ prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
❷ message = ""
❸ while message != 'quit':
message = input(prompt)
print(message)
在❶處，我們定義了一條提示消息，告訴使用者他有兩個選擇:要麼輸入一條消息，要麼輸入退出值(這裡為’quit’ )。接下來，我們建立了一個變量——message (見❷)， 用于存儲使用者輸入的值。我們将變量message 的初始值設定為空字元串"" ，讓Python首次執行while 代碼行時有可供檢查的東西。Python首次執行while 語句時，需要 将message 的值與’quit’ 進行比較，但此時使用者還沒有輸入。如果沒有可供比較的東西，Python将無法繼續運作程式。為解決這個問題，我們必須給變量message 指定一個 初始值。雖然這個初始值隻是一個空字元串，但符合要求，讓Python能夠執行while 循環所需的比較。隻要message 的值不是’quit’ ，這個循環(見❸)就會不斷運作。
首次遇到這個循環時，message是一個空字元串，是以Python進入這個循環。執行到代碼行message = input(prompt)時，Python顯示提示消息，并等待使用者輸入。不管用 戶輸入是什麼，都将存儲到變量message 中并列印出來;接下來，Python重新檢查while 語句中的條件。隻要使用者輸入的不是單詞’quit’ ，Python就會再次顯示提示消息并等 待使用者輸入。等到使用者終于輸入’quit’ 後，Python停止執行while 循環，而整個程式也到此結束:
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello everyone!
Hello everyone!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello again.
Hello again.
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. quit
quit
這個程式很好，唯一美中不足的是，它将單詞’quit’ 也作為一條消息列印了出來。為修複這種問題，隻需使用一個簡單的if 測試:
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
message = ""
while message != 'quit':
message = input(prompt)
if message != 'quit':
print(message)
現在，程式在顯示消息前将做簡單的檢查，僅在消息不是退出值時才列印它:
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello everyone!
Hello everyone!
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. Hello again.
Hello again.
Tell me something, and I will repeat it back to you:
Enter 'quit' to end the program. quit
使用标志
在前一個示例中，我們讓程式在滿足指定條件時就執行特定的任務。但在更複雜的程式中，很多不同的事件都會導緻程式停止運作;在這種情況下，該怎麼辦呢?
例如，在遊戲中，多種事件都可能導緻遊戲結束，如玩家一艘飛船都沒有了或要保護的城市都被摧毀了。導緻程式結束的事件有很多時，如果在一條while 語句中檢查所有這些 條件，将既複雜又困難。
在要求很多條件都滿足才繼續運作的程式中，可定義一個變量，用于判斷整個程式是否處于活動狀态。這個變量被稱為标志 ，充當了程式的交通信号燈。你可讓程式在标志 為True 時繼續運作，并在任何事件導緻标志的值為False 時讓程式停止運作。這樣，在while 語句中就隻需檢查一個條件——标志的目前值是否為True ，并将所有測試(是 否發生了應将标志設定為False 的事件)都放在其他地方，進而讓程式變得更為整潔。
下面來在前一節的程式parrot.py中添加一個标志。我們把這個标志命名為active (可給它指定任何名稱)，它将用于判斷程式是否應繼續運作:
prompt = "\nTell me something, and I will repeat it back to you:"
prompt += "\nEnter 'quit' to end the program. "
❶ active = True
❷ while active:
message = input(prompt)
❸ if message == 'quit':
active = False
❹ else:
print(message)
我們将變量active 設定成了True (見❶)，讓程式最初處于活動狀态。這樣做簡化了while 語句，因為不需要在其中做任何比較——相關的邏輯由程式的其他部分處理。隻 要變量active 為True ，循環就将繼續運作(見❷)。
在while 循環中，我們在使用者輸入後使用一條if 語句來檢查變量message 的值。如果使用者輸入的是’quit’ (見❸)，我們就将變量active 設定為False ，這将導 緻while 循環不再繼續執行。如果使用者輸入的不是’quit’ (見❹)，我們就将輸入作為一條消息列印出來。
這個程式的輸出與前一個示例相同。在前一個示例中，我們将條件測試直接放在了while 語句中，而在這個程式中，我們使用了一個标志來指出程式是否處于活動狀态，這樣如 果要添加測試(如elif 語句)以檢查是否發生了其他導緻active 變為False 的事件，将很容易。在複雜的程式中，如很多事件都會導緻程式停止運作的遊戲中，标志很有 用:在其中的任何一個事件導緻活動标志變成False 時，主遊戲循環将退出，此時可顯示一條遊戲結束消息，并讓使用者選擇是否要重新玩。
使用break退出循環
要立即退出while 循環，不再運作循環中餘下的代碼，也不管條件測試的結果如何，可使用break 語句。break 語句用于控制程式流程，可使用它來控制哪些代碼行将執行，
哪些代碼行不執行，進而讓程式按你的要求執行你要執行的代碼。 例如，來看一個讓使用者指出他到過哪些地方的程式。在這個程式中，我們可以在使用者輸入’quit’ 後使用break 語句立即退出while 循環:
prompt = "\nPlease enter the name of a city you have visited:"
prompt += "\n(Enter 'quit' when you are finished.) "
❶ while True:
city = input(prompt)
if city == 'quit':
break
else:
print("I'd love to go to " + city.title() + "!")
以while True打頭的循環(見❶)将不斷運作，直到遇到break語句。這個程式中的循環不斷輸入使用者到過的城市的名字，直到他輸入’quit’為止。使用者輸入’quit’ 後，将執行break 語句，導緻Python退出循環:
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) New York
I'd love to go to New York!
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) San Francisco
I'd love to go to San Francisco!
Please enter the name of a city you have visited:
(Enter 'quit' when you are finished.) quit
注意 在任何Python循環中都可使用break 語句。例如，可使用break 語句來退出周遊清單或字典的for 循環。
在循環中使用continue
要傳回到循環開頭，并根據條件測試結果決定是否繼續執行循環，可使用continue 語句，它不像break 語句那樣不再執行餘下的代碼并退出整個循環。例如，來看一個從1數 到10，但隻列印其中偶數的循環:
❶
current_number = 0
while current_number < 10:
current_number += 1
if current_number % 2 == 0:
continue
print(current_number)
我們首先将current_number 設定成了0，由于它小于10，Python進入while 循環。進入循環後，我們以步長1的方式往上數(見❶)，是以current_number 為1。接下 來，if 語句檢查current_number 與2的求模運算結果。如果結果為0(意味着current_number 可被2整除)，就執行continue 語句，讓Python忽略餘下的代碼，并傳回 到循環的開頭。如果目前的數字不能被2整除，就執行循環中餘下的代碼，Python将這個數字列印出來:
1
3
5
7
9
避免無限循環
每個while 循環都必須有停止運作的途徑，這樣才不會沒完沒了地執行下去。例如，下面的循環從1數到5:
x=1
while x <= 5:
print(x)
x += 1
但如果你像下面這樣不小心遺漏了代碼行x += 1，這個循環将沒完沒了地運作:
# 這個循環将沒完沒了地運作!
x=1
while x <= 5:
print(x)
在這裡，x的初始值為1，但根本不會變，是以條件測試x <= 5始終為True，導緻while循環沒完沒了地列印1，如下所示:
1
1
1
1
--snip--
每個程式員都會偶爾因不小心而編寫出無限循環，在循環的退出條件比較微妙時尤其如此。如果程式陷入無限循環，可按Ctrl + C，也可關閉顯示程式輸出的終端視窗。 要避免編寫無限循環，務必對每個while 循環進行測試，確定它按預期那樣結束。如果你希望程式在使用者輸入特定值時結束，可運作程式并輸入這樣的值;如果在這種情況下程
序沒有結束，請檢查程式處理這個值的方式，确認程式至少有一個這樣的地方能讓循環條件為False 或讓break 語句得以執行。
使用while循環來處理清單和字典
到目前為止，我們每次都隻處理了一項使用者資訊:擷取使用者的輸入，再将輸入列印出來或作出應答;循環再次運作時，我們獲悉另一個輸入值并作出響應。然而，要記錄大量的 使用者和資訊，需要在while 循環中使用清單和字典。
for 循環是一種周遊清單的有效方式，但在for 循環中不應修改清單，否則将導緻Python難以跟蹤其中的元素。要在周遊清單的同時對其進行修改，可使用while 循環。通過 将while 循環同清單和字典結合起來使用，可收集、存儲并組織大量輸入，供以後檢視和顯示。
在清單之間移動元素
假設有一個清單，其中包含新注冊但還未驗證的網站使用者;驗證這些使用者後，如何将他們移到另一個已驗證使用者清單中呢?一種辦法是使用一個while 循環，在驗證使用者的同時
将其從未驗證使用者清單中提取出來，再将其加入到另一個已驗證使用者清單中。代碼可能類似于下面這樣:
# 首先，建立一個待驗證使用者清單
# 和一個用于存儲已驗證使用者的空清單
❶ unconfirmed_users = ['alice', 'brian', 'candace']
confirmed_users = []
# 驗證每個使用者，直到沒有未驗證使用者為止
# 将每個經過驗證的清單都移到已驗證使用者清單中
❷ while unconfirmed_users:
current_user = unconfirmed_users.pop()
print("Verifying user: " + current_user.title())
confirmed_users.append(current_user)
# 顯示所有已驗證的使用者
print("\nThe following users have been confirmed:")
for confirmed_user in confirmed_users:
print(confirmed_user.title())
我們首先建立了一個未驗證使用者清單(見❶)，其中包含使用者Alice、Brian和Candace，還建立了一個空清單，用于存儲已驗證的使用者。❷處的while 循環将不斷地運作，直到列 表unconfirmed_users 變成空的。在這個循環中，❸處的函數pop() 以每次一個的方式從清單unconfirmed_users 末尾删除未驗證的使用者。由于Candace位于列 表unconfirmed_users 末尾，是以其名字将首先被删除、存儲到變量current_user 中并加入到清單confirmed_users 中(見❹)。接下來是Brian，然後是Alice。
為模拟使用者驗證過程，我們列印一條驗證消息并将使用者加入到已驗證使用者清單中。未驗證使用者清單越來越短，而已驗證使用者清單越來越長。未驗證使用者清單為空後結束循環，再 列印已驗證使用者清單:
Verifying user: Candace
Verifying user: Brian
Verifying user: Alice
The following users have been confirmed:
Candace
Brian
Alice
删除包含特定值得所有清單元素
在第3章中，我們使用函數remove() 來删除清單中的特定值，這之是以可行，是因為要删除的值在清單中隻出現了一次。如果要删除清單中所有包含特定值的元素，該怎麼辦
呢?
假設你有一個寵物清單，其中包含多個值為’cat’ 的元素。要删除所有這些元素，可不斷運作一個while 循環，直到清單中不再包含值’cat’ ，如下所示:
pets = ['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat']
print(pets)
while 'cat' in pets:
pets.remove('cat')
print(pets)
我們首先建立了一個清單，其中包含多個值為’cat’ 的元素。列印這個清單後，Python進入while 循環，因為它發現’cat’ 在清單中至少出現了一次。進入這個循環後，Python 删除第一個’cat’ 并傳回到while 代碼行，然後發現’cat’ 還包含在清單中，是以再次進入循環。它不斷删除’cat’ ，直到這個值不再包含在清單中，然後退出循環并再次打 印清單:
['dog', 'cat', 'dog', 'goldfish', 'cat', 'rabbit', 'cat']
['dog', 'dog', 'goldfish', 'rabbit']
使用使用者輸入來填充字典
可使用while循環提示使用者輸入任意數量的資訊。下面來建立一個調查程式，其中的循環每次執行時都提示輸入被調查者的名字和回答。我們将收集的資料存儲在一個字典中，以
便将回答同被調查者關聯起來:
responses = {}
# 設定一個标志，指出調查是否繼續
polling_active = True
while polling_active:
# 提示輸入被調查者的名字和回答
name = input("\nWhat is your name? ")
response = input("Which mountain would you like to climb someday? ")
# 将答卷存儲在字典中
responses[name] = response
# 看看是否還有人要參與調查
repeat = input("Would you like to let another person respond? (yes/ no) ")
if repeat == 'no':
polling_active = False
# 調查結束，顯示結果
print("\n--- Poll Results ---")
for name, response in responses.items():
print(name + " would like to climb " + response + ".")
這個程式首先定義了一個空字典(responses )，并設定了一個标志(polling_active )，用于指出調查是否繼續。隻要polling_active 為True ，Python就運 行while 循環中的代碼。
在這個循環中，提示使用者輸入其使用者名及其喜歡爬哪座山(見❶)。将這些資訊存儲在字典responses 中(見❷)，然後詢問使用者調查是否繼續(見❸)。如果使用者輸入yes ，程式将再次進入while 循環;如果使用者輸入no ，标志polling_active 将被設定為False ，而while 循環将就此結束。最後一個代碼塊(見❹)顯示調查結果。
如果你運作這個程式，并輸入一些名字和回答，輸出将類似于下面這樣:
What is your name? Eric
Which mountain would you like to climb someday? Denali
Would you like to let another person respond? (yes/ no) yes
What is your name? Lynn
Which mountain would you like to climb someday? Devil's Thumb
Would you like to let another person respond? (yes/ no) no
--- Poll Results ---
Lynn would like to climb Devil's Thumb.
Eric would like to climb Denali.
歡迎大家一起讨論交流學習，
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