循环

循环 - 图1

廖雪峰
资深软件开发工程师，业余马拉松选手。

要计算1+2+3，我们可以直接写表达式： 
  1. >>> 1 + 2 + 3
  2. 6
要计算1+2+3+…+10，勉强也能写出来。 但是，要计算1+2+3+…+10000，直接写表达式就不可能了。 为了让计算机能计算成千上万次的重复运算，我们就需要循环语句。 Python的循环有两种，一种是for…in循环，依次把list或tuple中的每个元素迭代出来，看例子： 
  1. names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
  2. for name in names:
  3.     print(name)
执行这段代码，会依次打印names的每一个元素： 
  1. Michael
  2. Bob
  3. Tracy
所以for x in ...循环就是把每个元素代入变量x，然后执行缩进块的语句。 再比如我们想计算1-10的整数之和，可以用一个sum变量做累加： 
  1. sum = 0
  2. for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
  3.     sum = sum + x
  4. print(sum)
如果要计算1-100的整数之和，从1写到100有点困难，幸好Python提供一个range()函数，可以生成一个整数序列，再通过list()函数可以转换为list。比如range(5)生成的序列是从0开始小于5的整数： 
  1. >>> list(range(5))
  2. [0, 1, 2, 3, 4]

range(101)就可以生成0-100的整数序列，计算如下：

  1. sum = 0
  2. for x in range(101):
  3.     sum = sum + x
  4. print(sum)
请自行运行上述代码，看看结果是不是当年高斯同学心算出的5050。 第二种循环是while循环，只要条件满足，就不断循环，条件不满足时退出循环。比如我们要计算100以内所有奇数之和，可以用while循环实现： 
  1. sum = 0
  2. n = 99
  3. while n > 0:
  4.     sum = sum + n
  5.     n = n - 2
  6. print(sum)
在循环内部变量n不断自减，直到变为-1时，不再满足while条件，循环退出。

练习

请利用循环依次对list中的每个名字打印出Hello, xxx!： 
  1. L = ['Bart', 'Lisa', 'Adam']

break

在循环中，break语句可以提前退出循环。例如，本来要循环打印1～100的数字： 
  1. n = 1
  2. while n <= 100:
  3.     print(n)
  4.     n = n + 1
  5. print('END')
上面的代码可以打印出1~100。 如果要提前结束循环，可以用break语句： 
  1. n = 1
  2. while n <= 100:
  3.     if n > 10: # 当n = 11时，条件满足，执行break语句
  4.         break # break语句会结束当前循环
  5.     print(n)
  6.     n = n + 1
  7. print('END')
执行上面的代码可以看到，打印出1~10后，紧接着打印END，程序结束。 可见break的作用是提前结束循环。

continue

在循环过程中，也可以通过continue语句，跳过当前的这次循环，直接开始下一次循环。 
  1. n = 0
  2. while n < 10:
  3.     n = n + 1
  4.     print(n)
上面的程序可以打印出1～10。但是，如果我们想只打印奇数，可以用continue语句跳过某些循环： 
  1. n = 0
  2. while n < 10:
  3.     n = n + 1
  4.     if n % 2 == 0: # 如果n是偶数，执行continue语句
  5.         continue # continue语句会直接继续下一轮循环，后续的print()语句不会执行
  6.     print(n)
执行上面的代码可以看到，打印的不再是1～10，而是1，3，5，7，9。 可见continue的作用是提前结束本轮循环，并直接开始下一轮循环。

参考源码

do_for.py

do_while.py

小结

循环是让计算机做重复任务的有效的方法。

break语句可以在循环过程中直接退出循环，而continue语句可以提前结束本轮循环，并直接开始下一轮循环。这两个语句通常都必须配合if语句使用。

要特别注意，不要滥用break和continue语句。break和continue会造成代码执行逻辑分叉过多，容易出错。大多数循环并不需要用到break和continue语句，上面的两个例子，都可以通过改写循环条件或者修改循环逻辑，去掉break和continue语句。

有些时候，如果代码写得有问题，会让程序陷入“死循环”，也就是永远循环下去。这时可以用Ctrl+C退出程序，或者强制结束Python进程。 请试写一个死循环程序。