python第二章

python系列

python第一章（上）
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程序流控制

• python系列
• • @[TOC](程序流控制)
• 前言
• 一、条件表达式
• • 关系运算符
  • 逻辑运算符
• 二.选择结构
• • 单分支结构：if
  • 双分支结构 if.....else
  • 多分枝结构 if.....elif.....else
  • if语句嵌套
• 三.循环结构
• • for语句
  • • 字符串本身迭代
    • rang（）函数生成迭代序列
    • • rang函数调用方式
      • • rang(n)
        • rang(m，n)
        • range（m，n，d）
    • 例子
  • while语句
  • break和continue语句
  • • else子句
  • 循环嵌套
• 四.andom库的使用
• 五.综合应用

前言

• 顺序结构
• 分支结构
• 循环结构

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一、条件表达式 关系运算符

运算符	描述
==	等于
！=	不等于
<>	不等于
“>”	大于
<	小于
“>=”	大于等于
<=	小于等于

• 若正确返回true，否则返回false
• 在python里关系运算符可以连用

a,b=10,20
print("a=",a,"b=",b)
print("a==b",a==b)
print("a,a<b)
print("0,0<a<b)#表示a>0且a

• 运行截图
  

print('a'>'b')
print('Python'<'python')

• 字符串比较按对于的Unicode编码
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逻辑运算符

运算符	描述
and	并且
or	或者
not	取反

a,b=10,50
print(a>10 and b<100)#表示a>10且b<100
print(not(a>10 and b<100))#表示将a>10且b<100的结果取反
print(a>10 or b<100)#表示a>10或者b<100

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• 使用各种运算符可以构建不同的表达式

x=x%2==0#（表示x为偶数）
x=x%3==0 and x%10==5#表示x是3的倍数且个位上数字为5
year=(year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0)#表示year为闰年
(a+b>c) and (b+c>a) and (a+c>b) and (a>0) and (b>0) and (c>0)#表示a，b，c能构成一个三角形

二.选择结构 单分支结构：if

表达式的形式为：

• 条件表达式后面的冒号不可缺少
• 写语句块的时候，代码必须缩进
• 当表达式成立，结果为true的时候，语句块将被执行。
• 若表达式不成立，语句块不会执行，程序会接着执行后面的语句

a = int(input("请输入整数a："))
b = int(input("请输入整数b："))
print("输入值 a={},b={}".format(a, b))
if a < b:#如果a < b，则调换a和b
    a, b = b, a
print("比较后的值 a={},b={}".format(a, b))

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双分支结构 if…else

表达式形式为：

• 同样，后面的冒号不可少
• 如果条件表达式的值为True的，执行语句块1，否则执行语句块2。
• 例1： 编写一段代码，来判断用户输入的字符串是否为回文（从左往右读和从右往左读是一样的比如abcdcba）

str = input("请输入字符串：")
if (str == str[::-1]):
    print(str+"为回文串")
else:
    print(str+"不是回文串")

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多分枝结构 if…elif…else

表达式形式为：

#计算BMI值（BMI=体重(KG)÷（身高*身高）（M）））
height = eval(input("请输入您的身高（米）："))
weight = eval(input("请输入您的体重（千克）："))
BMI = weight/height/height
print("您的BMI指数是：{:.1f}".format(BMI))
if BMI < 18.5:    print("您的体型偏瘦，要多吃多运动哦！")
elif 18.5 <= BMI < 24:  print("您的体型正常，继续保持哟！")
elif 24 <= BMI < 28:    print("您的体型偏胖，有发福迹象！")
elif 28 <= BMI < 32:    print("不要悲伤，您是个迷人的胖子！")
else:    print("什么也不说了，您照照镜子就知道了……")

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if语句嵌套

• if语句里再用if语句
• 这里给出例子，输一个三位数的整数选最大一位。

num = int(input("请输入一个三位正整数："))
a = str(num)[0]    # 取num的百位数字
b = str(num)[1]    # 取num的十位数字
c = str(num)[2]    # 取num的个位数字

if a>b:
    if a>c:
        max_num = a
    else:
        max_num = c
else:
    if b>c:
        max_num = b
    else:
        max_num = c
print(num,"中最大的数字是：",max_num)

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三.循环结构 for语句

形式为：

• for和in都是关键字，语句中包含了三个部分，其中最重要的就是迭代器。
• 由关键字for开始的行称为循环的头部，语句块称为循环体。
• 语句块需要缩进，且块中各个语句的缩进量必须相同。

字符串本身迭代

#以此打出abcde
for s in "abcde":
    print(s, end="  ")

• 字符串类型本身就是一种迭代类型，可以直接放在for语句中作为迭代器使用。
• s作为变量，可以按顺序取到“abcde”中的每一个字符，反复执行语句“print(s, end=" ")”，就输出了每一个字符，
• end=“ ”里面两个空格，防止换行并在每次表达式输出后以两个空格结束。
• 运行截图
  

#统计英文句子中大写，小写和数字各有多少个
str = input("请输入一句英文：")
count_upper = 0
count_lower = 0
count_digit = 0
for s in str:
    if s.isupper():  count_upper = count_upper+1
    if s.islower():  count_lower = count_lower+1
    if s.isdigit():  count_digit = count_digit+1
print("大写字符：", count_upper)
print("小写字符：", count_lower)
print("数字字符：", count_digit)

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rang（）函数生成迭代序列

• range是Python中的一个内置函数，调用这个函数就能产生一个迭代序列，因此适合放在for语句的头部。

rang函数调用方式 rang(n)

得到的迭代序列是0到n-1，

for i in range(10):
    print(i, end="  ")

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• i可以用不需要初始化等于零

rang(m，n)

得到的序列是从m到n-1

for i in range(10,20):
    print(i, end="  ")

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range（m，n，d）

得到的序列是从m开始，以步长d递增，若d为负数，则递减，直至接近n但不包括n。

for i in range(10,20,2):
    print(i, end="  ")

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例子

1. 求1到100之和

sum=0
for i in range(1,100+1):
    sum+=i
print("sum=",sum)

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2. 求1到100奇数偶数之后

sumodd=0
sumeven=0
for i in range(1,100+1):
    if i%2==0:
        sumeven+=i
    else:
        sumodd+=i
print("偶数和sumeven=",sumeven)
print("奇数和sumodd=",sumodd)

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3. 求正整数n的所有约数，即所有能把n整除的数字

n=int(input("enter a num:"))
for i in range(1,n+1):
    if n%i==0:
        print(i,end=" ")

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while语句

• 表达式为：

• 同样，这里条件表达式后的“:”不可省略，语句块注意缩进。
• 执行while语句的时候，先求条件表达式的值，如果值为True就执行循环体语句块一次，然后重复上述动作；当条件表达式的值为False的时候，while语句执行结束。

1. 求1-100之和

#求1-100之和
n=1
sum=0
while n<=100:
    sum +=n
    n=n+1
print("sum=",sum)

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2. 求非负数字序列中的最小值、最大值和平均值。用户输入-1就表示序列终止。

count=0
total=0
num=int(input("enter a num"))
min=num
max=num
while num!=-1:
    count+=1
    total+=num
    if num<min: min=num
    if num>max: max=num
    num = int(input("enter a num"))
if count>0:
    print("the max is{},min is{},average is{}".format(max,min,total/count))
else:
    print("NO num")

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break和continue语句

• 直接看代码更容易理解

for i in range(1, 10+1):
    if i % 3 == 0:
        break
    print(i, end='  ')

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• 当i是3的倍数的时候，执行break语句。break语句的作用是立刻结束整个for循环，因此输出只有1和2两个数字。

for i in range(1, 10+1):
    if i % 3 == 0:
        continue
    print(i, end='  ')

• 运行截图
  
• 当i是3的倍数的时候，执行continue语句。continue语句的作用是结束这一轮的循环，程序跳转到循环头部，根据头部的要求继续，因此输出不是3的倍数的所有数字。
• break是直接跳出当前循环，如果是循环嵌套的，break是在里面的循环内，则是跳出里面的循环，外面的循环会继续执行。
• continue是跳过这一次直接进行下一次循环

else子句

for i in range(5):
    print(i, end = "  ")
else:
    print("for循环正常结束！")

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• 循环正常结束的时候就会执行else语句

for i in range(5):
    print(i, end = "  ")
    if i >= 3: break
else:
    print("for循环正常结束！")

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• 当代码执行到i=4，i大于3的时候，break跳出循环，非正常结束，不执行else

循环嵌套

for i in range(5):
    for m in range(10):
        print("*",end="")
    print()

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• 第一次for语句执行行，第二次for语句执行列
• 找出300以内的所有素数

for n in range(2,300):
    for i in range(2,n):
        if n%i==0:
            break
    else:print(n,end="  ")

• 第一个for循环是n依此从2选到299，第二个for循环是判断当前n是否能在2和n之前的数能除尽，若没有，正常结束第二个for循环，执行else，若有能和别的数能除尽，则执行break非正常结束循环，不执行else，然后第一个for循环执行下一个数。
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• 打印指定图案
  

for i in range(1,6):
    for m in range(1,i+1):
        print("*",end="")
    print()
for i in range(1,6):
    for m in range(1,6-i+1):
        print("*",end="")
    print()

• 上面的两个for循环打印图案的上一半。

四.andom库的使用

• Python内置random库，提供了与随机数有关的功能，主要是提供了一些生成各种随机数的函数。

函数	描述
random()	返回左闭右开区间[0.0,1.0)中的一个随机浮点数。
randrange(n),randrange(m,n), randrange(m,n,d)	返回给定区间里的一个随机整数。
randint(m,n)	相当于randrange(m, n+1)。
choice()	从序列s里随机选择一个元素。
uniform(m,n)	生成一个[m, n]之间的随机小数。
sample(pop,k)	从pop类型中随机选取k个元素，以列表类型返回。
shuffle(s)	将序列类型中的元素随机排列，返回打乱后的序列。
seed(n)	用整数n重置随机数生成器。seed()利用系统当时的时间重置随机数生成器，调用seed函数，相当于要求重新开始一个随机序列。

from random import *
print(random())#左闭右开区间[0.0,1.0)中的一个随机浮点数
print(randrange(0,10,3))#在0和10之间从0开始先择间隔3的数
print(choice('ABCDE'))#从字符串随机选一个
print(uniform(1,5))#生成1和5之间的小数
ls=[1,2,3,4,5,6]#这是列表
shuffle(ls)#打乱顺序
print(ls)
print(sample(ls,4))#随机选取列表里的4个元素
seed(125)#先设置随机种字，再用randon产生，只要seed里是125，那么random产生的是相对应125的随机数，不会改变
print(random())

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• 例子
  赌场有一种游戏，称为“幸运7”，游戏规则是你丢两个骰子，如果其点数之和为7你就赢4元，不是7你就输1元，请你分析一下，这样的规则是否公平呢？

from random import *
count=0
for i in range(100000):
    num1=randint(1,6)
    num2=randint(1,6)
    if num2+num1==7:
        count+=1
print(count/100000)

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• 这里算出相加等于7的概率
• 如果你有10元，那么模拟一下输掉的过程

from random import *
count=0
money=10
while money>0:
    num1=randint(1,6)
    num2=randint(1,6)
    if num2+num1==7:
        money+=4
    else:money-=1
    print(money,end="  ")

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五.综合应用

1. 求水仙花数（水仙花数是指一个 3 位数，它的每个位上的数字的 3次幂之和等于它本身）

for i in range(100,1000):
    a=i//100#求出百位
    b=i//10%10#求出十位
    c=i%10#求出个位
    if a**3+b**3+c**3==i:
        print(i)

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2. 无穷级数
   无穷级数4/1 - 4/3 + 4/5 - 4/7 + ……的和是圆周率π，请写一个程序计算出这一级数前n项的和。

n=int(input("请输入项数"))
PI=0
for i in range(1,n+1):
    PI=PI+(-1)**(i+1)*(1/(2*i-1))
print("PI=",PI*4)

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• 项数越大，越接近PI

3. 斐波那契数列（Fibonacci sequence），指的是这样一个数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34、……。这个数列从第3项开始，每一项都等于前两项之和。现要求输出该数列的前n项，每行输出4个数字。

n=int(input("请输入项数"))
x1=1
x2=1
count=2
print("{:>8}{:>8}".format(x1,x2),end="")
for i in range(3,n+1):
    x3=x1+x2
    print("{:>8}".format(x3),end="")
    count+=1
    if count%4==0:
        print()
    x1=x2
    x2=x3

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