[17] Python循環語句（四）

01-27

1. 概述

我們繼續來看循環語句，主要介紹循環的嵌套和else語句。

計算機編程的原理簡要介紹
集成開發環境PyCharm
變數名、數字、字元串、列表
句式、注釋
輸入和輸出
條件判斷語句
循環語句
各類數據結構
函數
模塊和引入

2. 循環的嵌套

所謂循環的嵌套，就是循環裡面再套個循環，具體看這：

for i in sequence1:n for j in sequence2:n # do somethingnnwhile expression1:n while expression2:n # do somethingn

上面第一個是for裡面套一個for，while裡面套一個while，具體操作時，可能有時候for裡面套while，while裡面套for，for裡面套一個for裡面再套一個。循環的嵌套不一定要兩個，也可能像盜夢空間或者俄羅斯娃娃一樣，四個五個循環一個套一個。

那麼嵌套是怎麼運行的呢？為了方便，我這裡用for循環套for循環來舉例。

for i in range(10):n for j in range(3):n print(i, j)n

這個非常好理解，i會取0到9，j會取0到2，每次就像列印坐標一樣，一行一行把i和j的值輸出，運行之後我們會發現一共輸出30行：

0 0n0 1n0 2n1 0n1 1n1 2n2 0n2 1n2 2n...n9 0n9 1n9 2n

左邊一列是i，右邊是j。具體操作如下：

進入i的第一次循環，i為0，運行i循環內的代碼；j循環開始，j等於0時輸出i=0、j=0，j等於1時輸出i=0、j=1，j等於2時輸出i=0、j=2；j循環結束，i的第一次循環結束。
進入i的第二次循環，i為1，運行i循環內的代碼；j循環開始，j等於0時輸出i=1、j=0，j等於1時輸出i=1、j=1，j等於2時輸出i=1、j=2；j循環結束，i的第二次循環結束。
以此類推。
進入i的第十個循環，i為9，運行i循環內的代碼；j循環開始，j等於0時輸出i=9、j=0，j等於1時輸出i=9、j=1，j等於2時輸出i=9、j=2；j循環結束，i的第十個循環結束，i循環結束，程序結束。

我們可以看到，i循環管理著j循環，i走一小步，j就要走完所有的步數，當i走第二步的時候，j就要再一次走完所有的步數。很像我們的時鐘，時針每增加1，分針就要從0走一圈。

for hour in range(12):n for minute in range(60):n print("{:02d}:{:02d}".format(hour, minute))n

hour從0走到11，minute從0走到59，時針每往前進一格，分針就要把0到59都輸出一遍，最後結果是這樣，由於有720行我就挑幾個複製粘貼，

00:00n00:01n00:02n00:03n00:04n...n11:55n11:56n11:57n11:58n11:59n

3. 循環中的else語句

這個很好玩，我覺得是Python的特有的，我也很少用到。

while循環中的else語句很好理解：當條件不滿足時，就運行那else裡面的代碼。

ind = 5nwhile ind < 10:n print(ind)n ind += 1nelse:n print(ind, "Goodbye")n

最後輸出5、6、7、8、9、10 Goodbye，也就是說，一開始正常運行while循環，最後當ind等於9那個循環把其值更新為10後，while判斷為誤，如果沒有else語句，循環就結束了，但是現在有了else，我們就直接去else那裡，輸出10 Goodbye。

如果第一行的ind的值改成一個大於等於10的數，比如說88，那麼while後面判斷就為誤，理應直接不運行該循環，但是有else，就像if條件判斷那樣，進入else，輸出88 Goodbye。

for循環中的else語句比較好玩，由於沒了和while一樣的條件判斷，我們就理解其為，當for正常執行完後else便會執行（其實while也可以這麼理解）。

for i in range(5):n print(i)nelse:n print("Goodbye")n

最後結果是0、1、2、3、4、Goodbye。但是這裡我們就會問啊，既然for運行完才看else，為什麼我們不直接把else去掉，最後一行不要縮進了呢？其實我們可以看到剛才我說了一個詞，也就是這個else要循環正常執行完後才能運行，也就是說，如果我們中途終止打斷了循環，塞了一個break，這個循環就被強制拖走，else就不會被執行了。

ind = 5nwhile ind < 10:n print(ind)n ind += 1n if ind > 7:n breaknelse:n print(ind, "Goodbye")nnprint("------------------")nnfor i in range(5):n print(i)n if i > 2:n breaknelse:n print("Goodbye")n

輸出結果裡面沒有任何帶Goodbye的，因為while在ind為7時被打斷，for在i為3時被打斷，而倆else又是各連著while和for的，也屬於循環的一部分，一旦跳出循環，這倆貨也跟著被跳出。

4. 小練習

到現在為止，我們從知道什麼是Python、如何寫Python到各種零散的知識點，包括條件判斷和循環，但是我們還沒有開始一些系統的練習，我想可以開一個小項目，也就是project，不知道該做一個提醒事項還是一個教師評等第系統。

不過在這裡，我們先練習一道題，運用到嵌套和else的知識。

問題：判斷10到19里每個整數是合數還是質數。

思考：首先我們要走10到19里每個數，其實這個叫迭代（iterate），我們至今看到的for循環都是在做迭代，對於每個數，我們要從嘗試2到這個數減1的所有數是否能整除該數（暴力法，其實我感覺到那個數的一半就行，用雙除號//做），比如判斷17的話，就從2開始暴力迭代嘗試到16，用17去除以每個數取余，如果發現能被整除的話，就是合數，輸出它是合數，否則如果暴力嘗試結束也沒結果，我們就知道它是質數。

解答：

# Iterate from 10 to 19nfor num in range(10, 20):n # Try factors from 2 to (num - 1)n for factor in range(2, num - 1):n if num % factor == 0:n print(num, "is a composite number.")n breakn else:n print(num, "is a prime number.")n

我們為什麼要用break？break在if為真，也就是判斷其為合數後，沒必要繼續進行嘗試了，跳出裡面的循環，同時也打斷else的執行，直接回到外面的循環進行下一次迭代判斷接下來一個數。如果裡面的小循環沒有被打斷，也就是break沒有被運行，反過來說沒有一個能整除，那麼小循環順利運行結束，執行else語句，輸出其為質數。

運行結果：

10 is a composite number.n11 is a prime number.n12 is a composite number.n13 is a prime number.n14 is a composite number.n15 is a composite number.n16 is a composite number.n17 is a prime number.n18 is a composite number.n19 is a prime number.n