Python 循环：编程中的重复利器

1. Python 循环概述

循环是一种编程结构，可以重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。在 Python 中，有两种主要的循环结构：for 循环和 while 循环。

• for 循环 用于遍历序列中的元素，例如列表、元组或字符串。
• while 循环 用于重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。

2. for 循环

for 循环的语法如下：

for item in sequence:
    # 执行代码块

其中，item 是循环变量，sequence 是要遍历的序列。循环变量item依次取sequence中的每个元素，并将这些元素代入代码块执行。

例如，以下代码使用 for 循环来遍历一个列表中的元素，并将每个元素打印到控制台：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

for number in my_list:
    print(number)

输出结果：

1
2
3
4
5

3. while 循环

while 循环的语法如下：

while condition:
    # 执行代码块

其中，condition 是循环条件。只要condition为真，循环就会继续执行，一旦condition为假，循环就会停止。

例如，以下代码使用 while 循环来计算 1 到 100 的和：

sum = 0
number = 1

while number <= 100:
    sum += number
    number += 1

print(sum)

输出结果：

5050

4. range 函数

range 函数用于生成一个整数序列。range 函数的语法如下：

range(start, stop, step)

其中，start 是序列的起始值，stop 是序列的结束值，step 是序列的步长。如果省略step参数，则默认为 1。

例如，以下代码使用 range 函数生成一个从 1 到 10 的整数序列，并使用 for 循环来遍历这个序列：

for number in range(1, 11):
    print(number)

输出结果：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

5. 列表解析

列表解析是一种简便的语法，可以用来创建列表。列表解析的语法如下：

[expression for item in sequence]

其中，expression 是要创建的元素，item 是循环变量，sequence 是要遍历的序列。列表解析的执行结果是一个列表，其中包含了expression对sequence中每个元素的求值结果。

例如，以下代码使用列表解析来创建一个包含 1 到 10 的平方数的列表：

squares = [number**2 for number in range(1, 11)]

输出结果：

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

6. 生成器表达式

生成器表达式是一种简便的语法，可以用来创建生成器。生成器表达式的语法如下：

(expression for item in sequence)

其中，expression 是要创建的元素，item 是循环变量，sequence 是要遍历的序列。生成器表达式的执行结果是一个生成器，其中包含了expression对sequence中每个元素的求值结果。

生成器与列表类似，但它们不是一次性创建的。相反，它们按需生成元素。这使得生成器非常适合于处理大数据集，因为它们可以避免内存不足的问题。

例如，以下代码使用生成器表达式来创建一个包含 1 到 10 的平方数的生成器：

squares = (number**2 for number in range(1, 11))

输出结果：

<generator object <genexpr> at 0x106f5a080>

要访问生成器中的元素，可以使用next()函数。例如，以下代码使用next()函数来访问生成器squares中的元素：

for square in squares:
    print(square)

输出结果：

1
4
9
16
25
36
49
64
81
100

7. 总结

循环是 Python 中一种强大的编程工具，可以帮助您重复执行一段代码，从而简化和优化您的代码。本文介绍了 Python 中的两种主要的循环结构：for 循环和 while 循环，以及 range 函数、列表解析和生成器表达式。通过这些工具，您可以轻松地处理各种数据，并编写出高效、易于维护的代码。