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# 06-Python流程控制
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**内置函数range()**
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内置函数 [`range()`](https://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/stdtypes.html#range) 用于生成等差数列：
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```python
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>>> for i in range(5):
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... print(i)
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0
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1
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2
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3
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4
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```
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生成的序列绝不会包括给定的终止值；`range(10)` 生成 10 个值——长度为 10 的序列的所有合法索引。range 可以不从 0 开始，且可以按给定的步长递增（即使是负数步长）：
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```python
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>>> list(range(5, 10))
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[5, 6, 7, 8, 9]
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>>> list(range(0, 10, 3))
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[0, 3, 6, 9]
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>>> list(range(-10, -100, -30))
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[-10, -40, -70]
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```
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如果直接打印一个 range 会发生意想不到的事情：
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```
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>>> range(10)
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range(0, 10)
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```
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[`range()`](https://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/stdtypes.html#range) 返回的对象在很多方面和列表的行为一样，但其实它和列表不一样。该对象只有在被迭代时才一个一个地返回所期望的列表项，并没有真正生成过一个含有全部项的列表，从而节省了空间。
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这种对象称为可迭代对象 [iterable](https://docs.python.org/zh-cn/3.12/glossary.html#term-iterable)，适合作为需要获取一系列值的函数或程序构件的参数。[`for`](https://docs.python.org/zh-cn/3.12/reference/compound_stmts.html#for) 语句就是这样的程序构件；以可迭代对象作为参数的函数例如 [`sum()`](https://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/functions.html#sum)：
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```python
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>>> sum(range(4)) # 0 + 1 + 2 + 3
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6
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# 注意：虽然可迭代对象有很多，但sum只适用于list和tuple,不支持str和字典
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```
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## 一、Python 条件判断
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Python条件语句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。
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Python程序语言指定任何非0和非空（null）值为true，0 或者 null为false。
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**基本形式**
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```python
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if 判断条件：
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执行语句……
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else：
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执行语句……
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```
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其中"判断条件"成立时（非零），则执行后面的语句，而执行内容可以多行，以缩进来区分表示同一范围。
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else 为可选语句，当需要在条件不成立时执行内容则可以执行相关语句
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**判断条件**
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可以用>、<、==、>=、<=来表示其关系。
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**多条件判断**
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```python
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if 判断条件1:
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执行语句1……
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elif 判断条件2:
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执行语句2……
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elif 判断条件3:
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执行语句3……
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else:
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执行语句4……
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```
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Python 并不支持 switch 语句，所以多个条件判断，只能用 elif 来实现，如果判断需要多个条件需同时判断时，可以使用 or （或），表示两个条件有一个成立时判断条件成功；使用 and （与）时，表示只有两个条件同时成立的情况下，判断条件才成功。
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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num = 9
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if num >= 0 and num <= 10:
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print('hello')
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num = 10
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if num < 0 or num > 10:
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print('hello')
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else:
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print('undefine')
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num = 8
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if (num >= 0 and num <= 5) or (num >= 10 and num <= 15):
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print('hello')
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else:
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print('undefine')
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```
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**简单语句组**
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可以在同一行的位置上使用if条件判断语句
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```python
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var = 100
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if ( var == 100 ) : print("变量 var 的值为100")
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```
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**match语句**
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在Python 3.10中，引入了一种新的结构，即“结构化匹配”，通过`match`语句实现。`match`语句类似于`switch`语句，可以用来匹配一些特定的模式。就像是`if-elif-else`语句的升级版，提供了更多的功能和灵活性。
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`match`语句常用于处理这样一些情况：当你有一个变量，你想在这个变量满足不同的条件时做不同的事情。例如，你可能想将一个变量与几个不同的常数比较，或者你可能想检查一个变量是否具有特定的结构，比如它是一个列表并且具有特定的长度。
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以下是使用`match`的基本语法：
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```python
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match expression:
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case pattern1:
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# 做一些事
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case pattern2:
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# 做其他事
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```
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`expression` 是你想匹配的表达式，`pattern1`和`pattern2`等是你定义的模式。各种不同的模式可以用来匹配值的类型，列表的长度，或者字典是否有某个键，等等。
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例如
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```python
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def http_response_status(code):
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match code:
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case 200:
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return "Success"
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case 404:
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return "Not Found"
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# 当没有匹配的值时，使用`_`作为默认模式
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case _:
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return "Unknown status"
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print(http_response_status(200)) # 输出：Success
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print(http_response_status(500)) # 输出：Unknown status
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```
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在这个例子中，`match`语句将`code`和变量后面的每一种可能进行比较，然后执行第一个匹配的`case`语句的代码块。如果没有匹配的`case`语句，那么就执行默认的`_`模式的代码块。
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## 二、Python迭代
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迭代是重复反馈过程的活动，其目的通常是为了接近并到达所需的目标或结果。每一次对过程的重复被称为一次"迭代"，而每一次迭代得到的结果会被用来作为下一次迭代的初始值。
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迭代是程序中对一组指令（或一定步骤）的重复。它既可以被用作通用的术语（与"重复"同义），也可以用来描述一种特定形式的具有可变状态的重复。
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比如for循环就是一种编程语言的迭代陈述，能够让代码反复的执行。
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## 三、Python 循环语句
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循环语句允许我们执行一个语句或语句组多次
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**循环类型**
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Python提供了for和while循环（Python中没do..while）:
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| 循环类型 | 描述 |
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| ---------- | ------------------------------------------------------ |
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| while 循环 | 在给定的判断条件为 true 时执行循环体，否则退出循环体。 |
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| for 循环 | 重复执行语句 |
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| 嵌套循环 | 可以在while循环体中嵌套for循环，反之亦可 |
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**循环控制**
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循环控制语句可以更改语句执行的顺序。Python支持以下循环控制语句：
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| 控制语句 | 描述 |
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| ------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| break 语句 | 在语句块执行过程中终止循环，并且跳出整个循环 |
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| continue 语句 | 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。 |
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| pass 语句 | pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。 |
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**while循环**
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语法：
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```python
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while 判断条件：
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执行语句……
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```
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执行语句
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可以是单个语句或语句块。
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判断条件
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可以是任何表达式，任何非零、或非空（null）的值均为true。
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当判断条件假false时，循环结束。
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例：
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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count = 0
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while (count < 9):
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print('The count is:', count)
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count = count + 1
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print("Good bye!")
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```
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continue 用于跳过该次循环，break 则是用于退出循环，此外"判断条件"还可以是个常值，表示循环必定成立，具体用法如下：
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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i = 1
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while i < 10:
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i += 1
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if i%2 > 0: # 非双数时跳过输出
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continue
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print(i) # 输出双数2、4、6、8、10
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i = 1
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while 1: # 循环条件为1必定成立
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print(i) # 输出1~10
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i += 1
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||
if i > 10: # 当i大于10时跳出循环
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break
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```
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**无限循环**
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如果条件判断语句永远为 true，循环将会无限的执行下去，如下实例：
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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var = 1
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while var == 1 : # 该条件永远为true，循环将无限执行下去
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num = input("Enter a number :")
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print("You entered: ", num)
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||
print("Good bye!" )
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```
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**循环使用 else 语句**
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在 python 循环里，else 中的语句会在循环正常执行完，即循环不是通过 break 跳出而中断的情况下执行
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||
```python
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#!/usr/bin/python3.8
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||
count = 0
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while count < 5:
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print(count, " is less than 5")
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||
count = count + 1
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||
else:
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print(count, " is not less than 5")
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||
```
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**简单语句组**
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类似if语句的语法，如果你的while循环体中只有一条语句，你可以将该语句与while写在同一行中， 如下所示：
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```python
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flag = 1
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while (flag): print("Given flag is really true!")
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```
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**for循环**
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for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。
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语法：
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for iterating_var in sequence:
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statements(s)
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||
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实例：
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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for letter in 'Python':
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print('当前字母 :', letter)
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fruits = ['banana', 'apple', 'mango']
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for fruit in fruits:
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print('当前字母 :', fruit)
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||
```
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以上实例输出结果:
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当前字母 : P
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当前字母 : y
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当前字母 : t
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当前字母 : h
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当前字母 : o
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当前字母 : n
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当前字母 : banana
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当前字母 : apple
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||
当前字母 : mango
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**通过序列索引迭代**
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另外一种执行循环的遍历方式是通过索引，如下实例：
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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||
fruits = ['banana', 'apple', 'mango']
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||
for index in range(len(fruits)):
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||
print('当前水果 :', fruits[index])
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||
```
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||
以上实例输出结果：
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当前水果 : banana
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||
当前水果 : apple
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||
当前水果 : mango
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注：内置函数 len() 和 range()
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len() 返回列表的长度，即元素的个数。
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range() 返回一个序列的数。
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**循环使用 else 语句**
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实例：
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```python
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#!/usr/bin/python3.8
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for num in range(10,20): # 迭代 10 到 20 之间的数字
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for i in range(2,num): # 根据因子迭代
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if num%i == 0: # 确定第一个因子
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j=num/i # 计算第二个因子
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print ('%d 等于 %d * %d' % (num,i,j))
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break # 跳出当前循环
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else: # 循环的 else 部分
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print (num, '是一个质数')
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输出结果：
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10 等于 2 * 5
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11 是一个质数
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12 等于 2 * 6
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13 是一个质数
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14 等于 2 * 7
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15 等于 3 * 5
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16 等于 2 * 8
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||
17 是一个质数
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||
18 等于 2 * 9
|
||
19 是一个质数
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||
```
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**循环嵌套**
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Python 语言允许在一个循环体里面嵌入另一个循环。
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```python
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for 循环嵌套语法：
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for iterating_var in sequence:
|
||
for iterating_var in sequence:
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||
statements(s)
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||
statements(s)
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||
|
||
while 循环嵌套语法：
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||
while expression:
|
||
while expression:
|
||
statement(s)
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||
statement(s)
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```
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**continue和break语句：**
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continue 语句跳出本次循环，而break跳出整个循环。
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continue 语句用来告诉Python跳过当前循环的剩余语句，然后继续进行下一轮循环。
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||
**pass语句**
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pass是空语句，不做任何事情，一般用做占位语句,为了保持程序结构的完整性。
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||
```python
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||
语法：
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||
pass
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||
```
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||
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||
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||
**itertools模块**
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包含特殊用途的迭代器函数
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**1、 chain() 用于同时迭代不同类型的数据，比如列表和元组，可同时传入多个迭代类型数据参数**
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```python
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import itertools
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for item in itertools.chain([1,2],('a','b'),[3,4]):
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||
print(item)
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||
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1
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||
2
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a
|
||
b
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||
3
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||
4
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```
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**2、cycle() 用于迭代且循环访问一个可迭代数据,只能传一个迭代类型的数据参数**
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```python
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||
import itertools
|
||
for item in itertools.cycle([1,2]):
|
||
print(item)
|
||
1
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||
2
|
||
1
|
||
2
|
||
...
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||
```
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******
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```
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******
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******
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******
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*********
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------------------
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* *
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* *
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*********
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||
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```
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