程序结构控制

程序的循环结构

遍历循环

遍历某个结构形成的循环运行方式

for <循环变量> in <遍历结构> :
<语句块>

• 计数循环(遍历的一种)
  遍历由range()函数产生的数字序列，产生循环

for i in range(N) :
<语句块>

for i in range(M,N,K) :  #(M到N(不包括),步长为K)
<语句块>

## 遍历由range()函数产生的数字序列，产生循环

• 字符串遍历循环

for c in s :
<语句块>
## s是字符串,遍历字符串每个字符，产生循环

for c in "python123" :
print(c,end=",")
>>> p,y,t,h,o,n,1,2,3,

• 列表遍历

for item in [123, "PY", 456] :
print(item, end=",")
>>> 123,PY,456,

• 文件遍历

for line in fi :
<...>
## fi是一个文件标识符，遍历其每一行，产生循环

无限循环

由条件控制的循环运行方式

while <conditon> :
<...>
## 反复执行语句，直到条件不再满足时结束

>>> a = 3
>>> while a > 0
a = a - 1
print(a)
2
1
0
## (ctrl + C 退出循环)

循环控制保留字

• break和continue
  break跳出并结束当前整个循环，执行循环后的语句
  continue结束当次循环，继续执行后续次数循环

for c in "PYTHON"
if c == "T":
continue
print(c, end="")
>>> PYHON
## c遇到T字符的时候被结束，print不再执行
for c in "PYTHON"
if c == "T" :
print(c, end="")
>>> PY

s = "PYTHON"
while s != "":
for c in s :
print(c, end="")
s = s[:-1]
>>> PYTHONPYTHOPYTHPYTPYP

s = "PYTHON"
while s != "":
for c in s :
if c == "T" :
break
print(c, end="")
s = s[:-1]
>>> PYPYPYPYP
## break只能跳出一层循环

• 循环的扩展
  当循环没有被break语句退出时，执行else语句块。else语句块作为正常完成循环的奖励

for c in "PYTHON"
if c == "T" :
contiune
print(c, end="")
else:
print("正常退出")
>>> PYTHON正常退出

for c in "PYTHON"
if c == "T" :
break
print(c, end="")
else:
print("正常退出")
>>> PY

random库

random库是使用随机数的Python标准库
伪随机数：采用梅森旋转算法生产的(伪)随机序列中的元素

import random

random库包括两类函数，常用共8个
基本：seed(),random()
扩展：randint(), getrandbits(), uniform(), randrange(), choice(), shuffle()

基本随机数函数

• 随机数种子
  
  

import random
random.seed(10)
random.random()
>>> 0.5714025946899135

扩展随机数函数

圆周率的计算问题

蒙特卡洛法

## 公式法
pi = 0
N = 100
for k in range(N):
pi += 1/(pow(16, k)) * (4/(8 * k+1) - 2/(8 * k+4) - 1/(8*k+5) - 1/(8 * k+6))
print('圆周率为{}'.format(pi))

## 蒙特卡洛模拟法
from random import random
from time import perf_counter
DARTS = 1000*1000
hits = 0.0
start = perf_counter()  #开始计时
for i in range(1, DARTS + 1):
x, y = random(), random()  ##返回(0,1)的小数
dist = pow(x ** 2 + y ** 2, 0.5)  ##计算x,y到圆心的距离从而判断是否落入圆内
if dist <= 1.0:
hits = hits + 1
pi = 4 * (hits/DARTS)
print("圆周率是：{}".format(pi))
print("运行时间是：{}".format(perf_counter() - start))

>>> 圆周率是：3.142968
>>> 运行时间是：0.5618330459983554