0基礎學Python之九：循環語句（下）

Hi 大家好，我是王可樂。上一節課里，可樂為大家介紹了 WHILE 循環語句，並且演示了如何使用 BREAK 和 CONTINUE 來控制循環語句的執行邏輯。

通過循環來重複執行一段邏輯是程序設計裡面最常見的流程之一，在今天的課程里，可樂再為大家介紹一下另一個循環語句，FOR 語句。FOR 循環語句很多時候更加簡潔，而且可以很優美地用在我們後面要為大家介紹的數組、字典以及可遍歷對象上。今天我們只為大家簡單介紹 FOR 循環語句的用法，在後面的課程中，可樂還會再為大家補充它的更多用法。

>>> largest = 0 # 首先定義一個變數叫 largest>>> counts = [1, 5, 7, 2, 4, 9, 3, 3, 6] # 然後我們定義一個列表，它保存了一些正整數，我們假設這些數是一些計數值，我們要用 FOR 循環來找到其中的最大值>>> for x in counts: if x > largest:... largest = x # 然後我們定義 if 子句，當 x 大於 largest 時，將 x 賦值給 largest... # 回車，執行這個 FOR 循環>>> print(largest)9

我們先來看一下結果，輸入 print(largest)，可以看到，程序正確找出了最大值 9。在上面這段程序里，for x in counts 這句話的意思是，依次取出 counts 裡面的數字，賦予給 x，然後以這個 x 值來執行 for 的循環體，直至取完所有 counts 數組裡的數字。在循環體里，我們判斷當前 x 的值是否大於當前的 largest，如果 x 更大，那就把 largest 更新成當前的最大值，否則就什麼也不做。最終，程序一一檢查了所有 counts 里的數字，找到了最大值 9。

下面再來看一個例子。這次我們重新實現一次前面從 1 加到 100 的代碼，只是換成 FOR 語句：

>>> total = 0 # 首先，定義 total 變數，等於零>>> for x in range(1, 101): # 然後，念，回車... total += x # 然後是四個空格，輸入循環體，total += x，回車... # 再回車，執行這個循環體>>> print(total)5050

我們先來看一下結果，輸入 print(total) 回車，答案是 5050。

在這個 FOR 循環里有一個新東西，range。這個看起來像是函數的東西，其實是一個對象。不過大家不用擔心對象這個新名詞，後面的課程中可樂還會為大家介紹。現在大家只需要知道，range(1, 101) 定義了一個 range 對象，而這個對象是可遍歷的。也就是說，當我們用 for x in 去訪問這個 range 時，range 對象會依次為我們提供 1，2，3 直到 100 總共 100 個數字，就像是我們在訪問一個超長的，從 1 到 100 的數組一樣。

range 還有很多其他的用法，這裡大家只需要先學會這一種，使用兩個參數來定義 range()。要注意，range(1, 101) 的第一個參數 1 是起始值，它包含在最終的序列里，而後一個參數結束值則不包含在最終的序列里。

這種 for x in 的循環定義看起來更加簡潔清晰，對於訪問數組、range 以及後面我們會講到的字典以及其他可遍歷對象來說，for x in 是一個很好的選擇。

和 WHILE 循環類似，FOR 循環語句也支持後面添加一個 ELSE 子句，在 FOR 循環執行結束之後運行。同樣地，FOR 循環也可以使用 break 和 continue 來控制循環的執行，而 for 循環被 break 終端執行時，如果有還有 else 語句，那麼 else 語句也不會被執行，和 while 循環行為一樣。

此外，就像循環體裡面可以使用 IF 條件語句一樣，循環體裡面也可以再使用循環語句，並且內部循環的循環體裡面還可以使用循環。這種代碼稱作多重循環，或者循環嵌套。我們再來看一個例子，這個例子中我們要找出一個字元串里是否有重複字元。例如字元串 Hello 里，l 就是裡面的重複字元，因為它總共出現了兩次。

我們先來想一下思路。給你任意一個字元串，該怎麼判斷裡面是否有重複字元呢？最簡單的想法，那就是一個字元一個字元的去找咯。

首先我們考慮第一個字元，去找整個字元串里除了它自己還有沒有跟它一樣的字元；如果有，那就得到結論字元串里有重複字元，如果沒有那就繼續考慮第二個字元，還是到整個字元串裡面找是否有和它重複的字元；如果還沒找到，那就一直重複下去；如果我們一直找到最後一個字元，也沒有發現哪個字元在字元串里有重複字元，那就得出結論，整個字元串里都沒有重複字元。思路有了，那麼來寫代碼吧。

>>> s = "Dont panic!" # 首先我們來試一個短的字元串，Dont panic!>>> for i in range(0, len(s)-1): # 然後，念代碼，這裡我們產生一個 i，它從字元串第一個下標 0 開始，一直到字元串長度減一，也就是字元串最後一個字元的下標；... for j in range(i+1, len(s)-1): # 然後在循環體內，我們產生一個 j，它從當前 i 的後一個字元開始，直到最後一個字元... if s[i] == s[j]: # 然後，我們判斷兩個字元 s[i] 和 s[j] 是否相同... print(存在相同字元，下標 {} 和 {}.format(i, j)) # 如果相同，那麼我們就找到了相同字元，列印出來... break...存在相同字元，下標2和8>>>

第一次看到這樣的代碼，不要慌張，我們來人工推演一下：

• 在第一層循環里，我們使用下標 i 從頭到尾依次遍歷所有字元，代碼開始運行是，i 的值是 0，指向字元 D
• 然後我們進入循環體，這時我們使用下標 j，從 i + 1，也就是下標 1 的第二個字元開始直到最後一個字元，最開始我們的 j 值為 1，也就是第二個字元 o
• 然後我們對比 D 和 o 是否相等，發現他們不相等，IF 語句裡面的語句不執行，內層循環進入第二次運行，此時 j 值為 2，也就是字元 n
• 然後我們對比發現 D 和 n 也不相等，如此 j 從 1 增加到 11，因為所有字元和 D 都不相同，所以循環里的 IF 語句一直不成立
• 內層循環執行一遍之後，外層循環執行一步，此時 i 為 1，也就是字母 o
• 此時內層循環 j 從 o 的後一個字元開始向後一一比較，為什麼前面的不比較了呢，因為在上一次循環時候，我們已經比較過 D 和 o 了
• 字元 o 向後一一比較的結果我們很容易能看出來，仍然是沒有和 o 重複的字元，於是外層循環繼續執行一步，對比字元 n 和後面的所有字元是否有相同

我們來查看一下執行結果，發現重複字元下標 2 和 8。確實是發現了上述字元串的第三個字元和第九個字元都是 n。

我們可以很容易看到，在這個雙重循環里，對於外層循環的每一步，內層循環都要執行許多步。如果內層循環再嵌套一層循環，循環深度繼續增加，程序執行的總步數也會飛快的增長。程序需要運行的步數顯然直接影響了程序運行的速度，大部分時候我們都希望設計運行速度快的程序，因此就要非常慎重的考慮多重循環。

解決同一個問題可能會存在很多方法，不同的方法寫出程序運行速度不同，在計算機領域我們使用複雜度來描述一個演算法的效率，這是一個非常深刻的問題，我們會在後面的課程來介紹。

好了，今天的內容就到這裡。學習完今天的內容，大家就已經掌握了 Python 編程中的全部主要流程式控制制方法。使用這些流程式控制制，你可以實現非常豐富的計算邏輯，讓計算機幫你完成更加複雜的任務。

在下一節課程里，可樂會開始為大家介紹 Python 中的一些重要的內置數據結構，讓你可以更加自由的表示和使用數據。那麼，下期再見咯。