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  • 每日一条Python干货:[自动化基础]:条件判断语句

条件判断

计算机之所以能做很多自动化的任务,因为它可以自己做条件判断。

比如,输入用户年龄,根据年龄打印不同的内容,在Python程序中,用if语句实现:

age = 20if age >= 18: print('your age is', age) print('adult')

根据Python的缩进规则,如果if语句判断是True,就把缩进的两行print语句执行了,否则,什么也不做。

也可以给if添加一个else语句,意思是,如果if判断是False,不要执行if的内容,去把else执行了:

age = 3if age >= 18: print('your age is', age) print('adult')else: print('your age is', age) print('teenager')

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注意不要少写了冒号:。

当然上面的判断是很粗略的,完全可以用elif做更细致的判断:

age = 3if age >= 18: print('adult')elif age >= 6: print('teenager')else: print('kid')

elif是else if的缩写,完全可以有多个elif,所以if语句的完整形式就是:

if <条件判断1>: <执行1>elif <条件判断2>: <执行2>elif <条件判断3>: <执行3>else: <执行4>

if语句执行有个特点,它是从上往下判断,如果在某个判断上是True,把该判断对应的语句执行后,就忽略掉剩下的elif和else,所以,请测试并解释为什么下面的程序打印的是teenager:

age = 20if age >= 6: print('teenager')elif age >= 18: print('adult')else: print('kid')

if判断条件还可以简写,比如写:

if x: print('True')

只要x是非零数值、非空字符串、非空list等,就判断为True,否则为False。

input

最后看一个有问题的条件判断。很多同学会用input()读取用户的输入,这样可以自己输入,程序运行得更有意思:

birth = input('birth: ')if birth < 2000: print('00前')else: print('00后')

输入1982,结果报错:

Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: unorderable types: str() > int()

这是因为input()返回的数据类型是str,str不能直接和整数比较,必须先把str转换成整数。Python提供了int()函数来完成这件事情:

s = input('birth: ')birth = int(s)if birth < 2000: print('00前')else: print('00后')

再次运行,就可以得到正确地结果。但是,如果输入abc呢?又会得到一个错误信息:

Traceback (most recent call last): File "", line 1, in ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

原来int()函数发现一个字符串并不是合法的数字时就会报错,程序就退出了。

循环

要计算1+2+3,我们可以直接写表达式:

1 + 2 + 36

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。

for...in循环

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:

names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']for name in names: print(name)

执行这段代码,会依次打印names的每一个元素:

MichaelBobTracy

所以for x in ...循环就是把每个元素代入变量x,然后每一次都执行缩进块的语句进行输出。

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:

sum = 0for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]: sum = sum + xprint(sum)

如果要计算1-100的整数之和,从1写到100有点困难,

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:

list(range(5))[0, 1, 2, 3, 4]

range(101)就可以生成0-100的整数序列,计算如下:

第一种:

输入:

输出:

第二种:

输入:

输出:

注意缩进,会输出不一样的结果:

输入:

输出:

while循环

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,输出的是最后一个循环的结果。

比如我们要计算100以内所有奇数之和,可以用while循环实现:

sum = 0n = 99while n > 0: sum = sum + n n = n - 2print(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。

输入:

输出:

break

在循环中,break语句可以提前退出循环,程序结束,但必须配合if语句使用。例如,打印出1~10后,紧接着打印END,程序结束。

n = 1while n <= 100: if n > 10: # 当n = 11时,条件满足,执行break语句 break # break语句会结束当前循环 print(n) n = n + 1print('END')

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,但必须配合if语句使用。

如果我们想只打印 1-10之间的奇数,可以用continue语句跳过某些循环:

n = 0while n < 10: n = n + 1 if n % 2 == 0: # 如果n是偶数,执行continue语句 continue # continue语句会直接继续下一轮循环,后续的print()语句不会执行 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。

要特别注意:不要滥用break和continue语句。

dict,{}

Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。

举个例子,假设要根据同学的名字查找对应的成绩,如果用dict实现,只需要一个“名字”-“成绩”的对照表,直接根据名字查找成绩,无论这个表有多大,查找速度都不会变慢。用Python写一个dict如下:

d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}>>> d['Michael']95

这种key-value存储方式,在放进去的时候,必须根据key算出value的存放位置,这样,取的时候才能根据key直接拿到value。

把数据放入dict的方法,除了初始化时指定外,还可以通过key放入:

d['Adam'] = 67>>> d['Adam']67

由于一个key只能对应一个value,所以,多次对一个key放入value,后面的值会把前面的值冲掉:

d['Jack'] = 90>>> d['Jack']90>>> d['Jack'] = 88>>> d['Jack']88

d

d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85,'Adam':67,'Jack':88}

如果key不存在,dict就会报错:

d['Thomas']Traceback (most recent call last): File "", line 1, in KeyError: 'Thomas'

要避免key不存在的错误,有两种办法,一是通过in判断key是否存在:

'Thomas' in dFalse

二是通过dict提供的get()方法,如果key不存在,可以返回None,或者自己指定的value:

d.get('Thomas')>>> d.get('Thomas', -1)-1

注意:返回None的时候Python的交互环境不显示结果。

要删除一个key,用pop(key)方法,对应的value也会从dict中删除:

d.pop('Bob')75>>> d{'Michael': 95, 'Tracy': 85}

请务必注意,dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。

和list比较,dict有以下几个特点:

查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而变慢;

需要占用大量的内存,内存浪费多。

而list相反:

查找和插入的时间随着元素的增加而增加;

占用空间小,浪费内存很少。

所以,dict是用空间来换取时间的一种方法。

dict可以用在需要高速查找的很多地方,在Python代码中几乎无处不在,正确使用dict非常重要,需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。

这是因为dict根据key来计算value的存储位置,如果每次计算相同的key得出的结果不同,那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法(Hash)。

要保证hash的正确性,作为key的对象就不能变。

在Python中,字符串、整数等都是不可变的,因此,可以放心地作为key。而list是可变的,就不能作为key:

key = [1, 2, 3]>>> d[key] = 'a list'Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: unhashable type: 'list'

set

set和dict类似,也是一组key的集合,但不存储value。由于key不能重复,所以,在set中,没有重复的key。

要创建一个set,需要提供一个list作为输入集合:

s = set([1, 2, 3])>>> s{1, 2, 3}

注意,传入的参数[1, 2, 3]是一个list,而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个set内部有1,2,3这3个元素,显示的顺序也不表示set是有序的。

重复元素在set中自动被过滤:

s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])>>> s{1, 2, 3}

通过add(key)方法可以添加元素到set中,可以重复添加,但不会有效果:

s.add(4)>>> s{1, 2, 3, 4}>>> s.add(4)>>> s{1, 2, 3, 4}

通过remove(key)方法可以删除元素:

s.remove(4)>>> s{1, 2, 3}

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合,因此,两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作:

s1 = set([1, 2, 3])>>> s2 = set([2, 3, 4])>>> s1 & s2{2, 3}>>> s1 | s2{1, 2, 3, 4}

set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value,但是,set的原理和dict一样,所以,同样不可以放入可变对象,因为无法判断两个可变对象是否相等,也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set,看看是否会报错。

再议不可变对象

上面我们讲了,str是不变对象,而list是可变对象。

对于可变对象,比如list,对list进行操作,list内部的内容是会变化的,比如:

a = ['c', 'b', 'a']>>> a.sort()>>> a['a', 'b', 'c']

而对于不可变对象,比如str,对str进行操作呢:

a = 'abc'>>> a.replace('a', 'A')'Abc'>>> a'abc'

虽然字符串有个replace()方法,也确实变出了'Abc',但变量a最后仍是'abc',应该怎么理解呢?

我们先把代码改成下面这样:

a = 'abc'>>> b = a.replace('a', 'A')>>> b'Abc'>>> a'abc'

要始终牢记的是,a是变量,而'abc'才是字符串对象!有些时候,我们经常说,对象a的内容是'abc',但其实是指,a本身是一个变量,它指向的对象的内容才是'abc':

┌───┐ ┌───────┐│ a │─────────────────>│ 'abc' │└───┘ └───────┘

当我们调用a.replace('a', 'A')时,实际上调用方法replace是作用在字符串对象'abc'上的,而这个方法虽然名字叫replace,但却没有改变字符串'abc'的内容。相反,replace方法创建了一个新字符串'Abc'并返回,如果我们用变量b指向该新字符串,就容易理解了,变量a仍指向原有的字符串'abc',但变量b却指向新字符串'Abc'了:

┌───┐ ┌───────┐│ a │─────────────────>│ 'abc' │└───┘ └───────┘┌───┐ ┌───────┐│ b │─────────────────>│ 'Abc' │└───┘ └───────┘

所以,对于不变对象来说,调用对象自身的任意方法,也不会改变该对象自身的内容。相反,这些方法会创建新的对象并返回,这样,就保证了不可变对象本身永远是不可变的。

小结

使用key-value存储结构的dict在Python中非常有用,选择不可变对象作为key很重要,最常用的key是字符串。

tuple虽然是不变对象,但试试把(1, 2, 3)和(1, [2, 3])放入dict或set中,并解释结果。
转载自:https://www.cnblogs.com/whitebaibaibaibaibai/p/14251394.html


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