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2.3.3 语句与程序结构
之循环结构
人教/中图版 必修一《数据与计算》
《开端》是一部典型的时间循环电视，支持绘图的主要环节是时间周期。只要男主和女主在同一时间段睡觉，他们就会回到同一辆公交车上，公共汽车是开始故事的主要场所。整个故事围绕着巴士展开，所以解读的关键也是巴士。时间周期剧通常有一个主要任务。“开始”的主要任务是防止公共汽车爆炸。所以循环的条件是巴士是否爆炸。
看过《开端》吗？
所以，循环是什么？
反复做同一件事情的情况，称之循环
巴士是否爆炸？
回到巴士未爆炸节点
结束循环
找到炸弹或防止撞油罐车
是
否
循环结构
在循环结构中，一些语句在某一条件成立时，被重复执行，直到条件不成立时，才结束重复执行。这个条件称为循环控制条件，被重复执行的语句块称为循环体。Python语言使用两种基本的循环结构语句：while语句和for语句。
代码一直重复，直到条件不满足时，循环才会结束
（1）while语句的基本格式为：
while 表达式：
语句块
while语句中的表达式是循环控制条件，其值一般为布尔值（True或False），当值为True时，执行循环体内的语句，否则退出循环，执行下一条语句。注意：while后面的冒号不能省略。
循环结构——while语句
例如，计算1+2+3+4+···+100的值。
a = 1
s = 0
while a < 101:
s = s+a
a = a+1
print(s)
循环结构——while语句
循环控制条件
循环体
（2）for语句的基本格式为：
for 循环变量 in 序列：
语句块
for语句每次从序列中取出一个元素赋值给循环变量（循环变量的初值即为序列中的第一个元素值），当依次访问序列中所有元素后，循环结束。
循环结构——for语句
决定循环的次数
for语句中的序列
1.在Python语言中，可以使用函数range(）返回一个等差整数序列，格式为：range（起始值，终值，步长）。函数返回一个数字序列，默认情况下从 0 开始，并递增 1（默认），并以指定的数字结束。
注意，生成的这个整数序列不包括终值，并且起始值和步长（序列中相邻两个元素之间的差）可以缺省，缺省时分别为0和1。
循环结构——for语句
函数range()举例
range(1, 5, 2) 生成从1至5（不包含5），间隔2的连续递增的等差整数序列1，3
range(1, 5) 生成从1至5（不包含5），间隔1的连续递增的等差整数序列1，2，3，4
range(5) 生成从0至5（不包含5），间隔1的连续递增的等差整数序列0，1，2，3，4
range(5, 1, –1) 生成从5至1（不包含1），间隔1的连续递减的等差整数序列5，4，3，2
循环结构——for语句
例如，计算1+2+3+4+···+100的值。
s = 0
for a in range(1, 101):
s = s+a
print(s)
循环结构——for语句
循环体
循环次数=int（（终值-初值）/步长）
2.在for语句中还可以直接使用列表等序列。例如：
names=["张明"，"王丽"，"李刚"，"唐华"]
for name in names:
print(name)
循环结构——for语句
循环结构——for语句
3.循环嵌套
一个循环结构内可以包含另一个循环，这样的结构称为循环嵌套，也称多重循环。常用的循环嵌套是二重循环，外层循环称为外循环，内层循环称为内循环。内循环是外循环的循环体。循环嵌套的执行过程是要首先执行外层循环，外循环每执行一次，内循环则需执行一个完整的循环。
循环结构——for语句
例如，输出显示“九九乘法表”，程序示例如下：
#外循环
for i in range(1, 10):
#内循环
for j in range(1, i + 1):
#通过end=""设置函数print（）不输出换行符
print(i,"*",j,"=",i*j,"\t",end ="")
#设置换行操作（函数print（）不输出任何字符，只进行换行）
print()
给定字符串或制表符结尾，但是不默认换行
循环结构——for语句
循环结构——for语句
4.break语句和continue语句
在循环体中，可以使用break语句和continue语句控制程序的流程。
break语句：用于终止某个循环，使程序跳到该循环结构之外的第一个可执行语句；
continue 语句：用于终止本次循环进入下一次循环，即跳过循环体内还未执行的语句，进入下一次循环的判定。
循环结构——for语句
break和continue 语句的用法比较：
在for语句中，循环次数由序列中元素的个数决定，常用于确定循环次数的问题解决。对于不能确定次数的问题求解，需要使用while语句。实际上，while 语句既可以实现不确定次数的循环，也可以实现确定次数的循环。
课堂练习
有以下Python程序段：
s=1
for i in range(1,5):
s=s*i
print(s,i)
1、程序的运行结果为（ ）
A、24 5 B、120 5 C、24 4 D、120 4
2、程序s=s*i的循环次数为（ ）
A、1 B、2 C、3 D、4
C
D
步骤：
1、确定程序结构
2、计算range返回值
3、确定循环变量
4、循环变量依次取range返回值，每取一个值执行一次循环体
5、循环结束，输出
以下程序段运行后，s的值是（ ）
n=0
s=0
while s<=10:
n=n+3
s=s+n
print(s)
A、30 B、18 C、0 D、3
课堂练习
B
步骤：
1、确定程序结构
2、确定循环变量的初值
3、判断循环变量是否满足条件（控制条件是否成立）
4、条件成立，执行循环体，并再次判断循环变量
5、条件不成立，循环结束，输出
实践练习
上机练习：利用海龟编辑器进行编程，完成计算s=1*2+3*4+5*6+7*8+9*10.
#使用while语句
k= 1
s = 0
while k<11:
s=s+k*(k+1)
k=k+2
print(s)
#使用for语句
s = 0
for k in range(1,11,2):
s =s+k*(k+1)
print(s)
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