在Python里面循环语句的讲解

循环是编程中重复执行代码块的核心结构，Python 提供了 for 和 while 两种循环语句。以下是详细讲解：

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一、for 循环（类似于java里面的增强for循环，都是用于遍历可迭代对象中的元素，但是底层不一样）

1. 基础语法

遍历可迭代对象（列表、字符串、字典、元组、集合、文件等）：

for 变量 in 可迭代对象:
    # 循环体代码

示例：

fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)
# 输出：apple → banana → cherry

2. range() 函数

生成整数序列，常用于控制循环次数：

for i in range(start, end, step):
    # 循环体

• 参数：
  • start：起始值（默认 0）
  • end：结束值（不包含）
  • step：步长（默认 1）

示例：

for i in range(3):        # 0,1,2
    print(i)

for i in range(2, 6):     # 2,3,4,5
    print(i)

for i in range(1, 10, 2): # 1,3,5,7,9
    print(i)

3. 遍历字典

• 遍历键（默认行为）：

  person = {"name": "Alice", "age": 30}
  for key in person:
      print(key)          # 输出：name → age
  

• 遍历键值对：

  for key, value in person.items():
      print(f"{key}: {value}")
  

4. enumerate() 函数

同时获取索引和值：

for index, value in enumerate(可迭代对象):
    # 使用 index 和 value

示例：

colors = ["red", "green", "blue"]
for idx, color in enumerate(colors):
    print(f"索引 {idx} 的颜色是 {color}")

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二、while 循环

1. 基础语法

重复执行直到条件不满足：

while 条件表达式:
    # 循环体代码

示例：

count = 0
while count < 3:
    print(count)
    count += 1
# 输出：0 → 1 → 2

2. 无限循环与退出

• 无限循环（需谨慎使用）：

  while True:
      user_input = input("输入 'exit' 退出：")
      if user_input == "exit":
          break
  

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三、循环控制语句

1. break

立即终止整个循环：

for num in [1, 2, 3, 4, 5]:
    if num == 3:
        break
    print(num)  # 输出：1 → 2

2. continue

跳过当前循环，进入下一次迭代：

for num in range(5):
    if num == 2:
        continue
    print(num)  # 输出：0 → 1 → 3 → 4

3. else

当循环正常结束（未被 break 终止）时执行：

for num in [1, 2, 3]:
    print(num)
else:
    print("循环完成")  # 会执行

for num in [1, 2, 3]:
    if num == 2:
        break
else:
    print("不会执行")

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四、高级循环技巧

1. 列表推导式

快速生成列表：

squares = [x**2 for x in range(5)]  # [0, 1, 4, 9, 16]

2. 生成器表达式

惰性计算，节省内存：

gen = (x**2 for x in range(5))
for num in gen:
    print(num)

3. 嵌套循环

处理多维数据：

matrix = [[1, 2], [3, 4]]
for row in matrix:
    for num in row:
        print(num)  # 输出：1 → 2 → 3 → 4

4. zip() 函数

并行遍历多个可迭代对象：

names = ["Alice", "Bob"]
ages = [25, 30]
for name, age in zip(names, ages):
    print(f"{name} 年龄 {age}")

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五、应用场景

1. 遍历数据：处理列表、字典、文件内容等。
2. 重复计算：累加、统计、数学运算。
3. 交互控制：用户输入验证、菜单系统。
4. 生成序列：斐波那契数列、质数筛选。

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六、注意事项

1. 避免无限循环：确保 while 循环有终止条件。
2. 谨慎修改迭代对象：遍历时修改列表可能导致意外结果。

   # 错误示例：遍历时删除元素
   lst = [1, 2, 3, 4]
   for num in lst:
       if num % 2 == 0:
           lst.remove(num)  # 结果可能不符合预期
   

3. 优先使用 for：相比 while，for 更简洁且不易出错。
4. 性能优化：大数据量时，考虑生成器或迭代器。

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七、实战示例

示例1：计算阶乘

n = 5
factorial = 1
for i in range(1, n+1):
    factorial *= i
print(factorial)  # 120

示例2：筛选质数

primes = []
for num in range(2, 20):
    for i in range(2, int(num**0.5)+1):
        if num % i == 0:
            break
    else:
        primes.append(num)
print(primes)  # [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19]

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总结

• for 循环：适合已知迭代次数或遍历容器。
• while 循环：适合不确定次数的条件循环。
• 灵活使用 break、continue、else 控制流程。
• 掌握推导式、生成器、zip() 等高级工具提升效率。

通过合理选择循环结构，可以高效处理重复性任务，是Python编程的核心技能之一！