程序的分支结构

单分支结构

根据判断条件结果而选择不同向前路径的运行方式

  1. guess = eval(input('please guess a number: '))
  2. if guess == 99:
  3.     print('bingo, you got it')
  4. print('want to continue?')

二分支结构

根据判断条件结果而选择不同向前路径的运行方式

  1. guess = eval(input('please guess a number: '))
  2. if guess == 99:
  3.     print('bingo, you got it')
  4. else:
  5.     print('better luck next time.'）
  6. print('want to continue?')

紧凑形式：适用于简单表达式的二分支结构

  1. guess = eval(input('please guess a number: '))
  2. print("猜{}了".format("对" if guess==99 else "错"))

多分支结构

  1. score = eval(input('please give your score: ')) 
  3. grade = ''
  4. if score >= 90:
  5.     grade = "A"
  6. elif score >= 80: 
  7.     grade = "B" 
  8. elif score >= 70: 
  9.     grade = "C" 
  10. elif score >= 60: 
  11.     grade = "D"
  12. else:
  13.     grade = "F"
  14. print('your grade is {} in this exam'.format(grade))
  26. score = eval(input('please give your score: ')) 
  28. grade = ''
  29. if score >= 60:
  30.     grade = "D"
  31. elif score >= 70: 
  32.     grade = "C" 
  33. elif score >= 80: 
  34.     grade = "B" 
  35. elif score >= 90: 
  36.     grade = "A"
  37. else:
  38.     grade = "F"
  39. print('your grade is {} in this exam'.format(grade))

条件判断及组合

  1.             |                     **操作符**                                                                         | **数学符号**                                                                         | **描述**                                                                                         |

| —- | —- | —- | | < | < | 小于 | | <= | ≤ | 小于等于 | | >= | ≥ | 大于等于 | | > | > | 大于 | | == | = | 等于 | | != | ≠ | 不等于 |

用于条件组合的三个保留字

操作符及使用 描述
x and y 两个条件x和y的逻辑与
x or y 两个条件x和y的逻辑或
not x 条件x的逻辑非 
  1. guess = eval(input('please guess a number: '))
  2. if guess > 99 or guess < 99:
  3.     print('better luck next time.'
  4. else:
  5.     print('bingo, you got it')

程序的异常处理

  1. num = eval(input("请输入一个整数: ")) 
  2. print(num**2)

当用户没有输入整数时，会产生异常，怎么处理?

实例：身体质量指数BMI

BMI (Body Mass Index)

  • 对身体质量的刻画
  • 国际上常用的衡量人体肥胖和健康程度的重要标准，主要用于统计分析
  • BMI = 体重 (kg) / 身高 (m)
  • 体重 72 kg，身高 1.75 m，计算 BMI 值

国际：世界卫生组织
国内：国家卫生健康委员会

  1.             |                     **分类**                                                                         | **国际BMI值 (kg/m2)**                                                                         | **国内BMI值 (kg/m2)**                                                                                         |

| —- | —- | —- | | 偏瘦 | <18.5 | <18.5 | | 正常 | 18.5 ~ 25 | 18.5 ~ 24 | | 偏胖 | 25 ~ 30 | 24 ~ 28 | | 肥胖 | ≥30 | ≥28 |

问题分析

输入：给定体重和身高值
输出：BMI指标分类信息(国际和国内)

  1.             |                     **BMI值 (kg/m2)** | **国际分类**                                                                         | **国内分类**                                                                                         |

| —- | —- | —- | | <18.5 | 偏瘦 | 偏瘦 | | 18.5 ~ 24 | 正常 | 正常 | | 24 ~ 25 | 正常 | 偏胖 | | 25 ~ 28 | 偏胖 | 偏胖 | | 28 ~ 30 | 偏胖 | 肥胖 | | ≥30 | 肥胖 | 肥胖 |

程序的循环结构

遍历循环

遍历某个结构形成的循环运行方式

  • 从遍历结构中逐一提取元素，放在循环变量中
  • 由保留字for和in组成，完整遍历所有元素后结束
  • 每次循环，所获得元素放入循环变量，并执行一次语句块 ```python for i in range(100): print(i)

colors = [‘red’, ‘black’, ‘blue’, ‘gray’, ‘orange’] for color in colors: print(color)

word = ‘Astronomical Algorithms’ for c in word: print(c)

  1. <a name="YHHo9"></a>
  2. ## 无限循环
  3. **由条件控制的循环运行方式**
  5. - 反复执行语句块，直到条件不满足时结束
  6. ```python
  7. a = 3
  8. while a > 0:
  9.     print(a)
  10.     a = a - 1

循环控制保留字

break 和 continue

  • break 跳出并结束当前整个循环，执行循环后的语句
  • continue 结束当次循环，继续执行后续次数循环
  • break 和 continue 可以与 for 和 while 循环搭配使用 ```python for c in ‘Python’: if c == ‘t’:
      continue
    print(c)

for c in ‘Python’: if c == ‘t’: break print(c)

<a name="UsN03"></a>
## 循环的高级用法
```python
for c in 'Python':
    if c == 't':
        continue
    print(c)
else:
    print('no break')


for c in 'Python':
    if c == 't':
        break
    print(c)
else:
    print('no break')

模块：random库的使用

random 库是使用随机数的Python标准库

  • 伪随机数：采用梅森旋转算法生成的(伪)随机序列中元素
  • random 库主要用于生成随机数
  • 使用random库：import random

random库包括两类函数，常用共8个

random() 生成一个[0.0, 1.0)之间的随机小数
>>>random.random()
0.5714025946899135
randint(a, b) 生成一个[a, b]之间的整数
>>>random.randint(10, 100)
64
uniform(a, b) 生成一个[a, b]之间的随机小数
>>>random.uniform(10, 100)
13.096321648808136
choice(seq) 从序列seq中随机选择一个元素
>>>random.choice([1,2,3,4,5,6,7,8,9])
8
shuffle(seq) 将序列seq中元素随机排列，返回打乱后的序列
>>>s=[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
>>>random.shuffle(s)
>>>print(s)
>>>[3, 5, 8, 9, 6, 1, 2, 7, 4]

实例：圆周率的计算

第八章 程序的控制结构 - 图1

pi = 0
N = 100
for k in range(N):
    pi += 1/pow(16, k)*(4/(8*k+1) - 2/(8*k+4) - 1/(8*k+5) - 1/(8*k+6))
print('the pi value: ', pi)

image.png
image.png

area1 = pi r
area2 = (2r) = 4 r

第八章 程序的控制结构 - 图4

from random import random

n = 10000000
area1 = 0
for i in range(n):
    x = random()
    y = random()
    dis = pow(x**2 + y**2, 0.5)
    if (dis > 1) == False:
        area1 += 1

pi = area1 / n * 4
print(pi)