《Python少儿编程》PPT课件(共11章)第三章 神奇的分支和循环

Python少儿编程第三章神奇的分支和循环目录1.1前进的向导1.2选择不同的道路1.3摆脱重复的任务PART01前进的向导什么是流程图1.1流程图是对某一个问题的定义、分析或解法的图形表示，图中用各种符号来表示操作、数据、流向及装置等。程序流程图则表示程序的运行顺序，是一种常用的表示算法的图形化工具。换言之，程序流程图就是通过画图的方式表达程序运行的所有路径，通过使用箭头和框图把程序运行的方向与步骤展示出来。程序流程图的基本符号1.2图3-1程序流程图中常用的符号程序流程图的基本符号1.2（1）端点符表示算法的起始或结束。（2）判断符用于对给定的条件进行判断，根据判断的结果来选择流程方向。它只有一个入口，可以有若干个出口，但有且仅有一个出口被激活。（3）处理符表示算法中的具体处理步骤。（4）流线符表示数据流，箭头指示流向。（5）连接符用于连接因页面写不下而断开的流程线，对应的连接符应有同一标记。（6）注解符用来标识注解内容，它不是程序流程图的必要部分，不反应流程和操作，只是为了对流程图中某些符号的操作进行必要的补充说明，以帮助读者更好的理解。（7）数据符表示未指定媒体的数据，可用于输入和输出，比较通用。程序流程图还包括一些特殊的数据符，常用的有文件符、显示符和人工输入符。程序流程图的基本符号1.2在程序设计中，包含了3种基本结构，即顺序结构、分支结构和循环结构，其流程图如图3-2所示。图3-23种基本结构的流程图扫地机器人的工作流程图1.3扫地机器人工作时传感器会检测前方、左边和右边是否有障碍物，并将检测结果传给扫地机器人进行判断。扫地机器人根据判断结果规划路径，具体如下。（1）判断前方是否有障碍物，如果没有，则机器人前行；如果有，则进行下一步判断。（2）判断左边是否有障碍物，如果没有，则机器人左转；如果有，则进行下一步判断。（3）判断右边是否有障碍物，如果没有，则机器人右转；如果有，则后退。（4）循环执行（1）～（3），直到机器人停止工作。扫地机器人的工作流程图1.3图3-3扫地机器人的工作流程图PART02选择不同的道路简单的if语句2.1if语句允许程序通过判断条件是否成立而选择是否执行指定的语句。if语句的基本语法格式如下。if判断条件:

语句块if语句的执行过程是：如果判断条件为True，执行语句块，否则直接执行if语句后的语句。例如：weather='晴' #创建变量weather代表天气，赋值为“晴”ifweather=='晴': #如果天气为晴print('去公园玩') #输出“去公园玩”if-else语句2.2if语句只允许在条件为True时执行指定的语句，而if-else语句还可在条件为False时执行指定的语句，其基本语法格式如下。if判断条件:

语句块1else:

语句块2上述语句的执行过程是：当判断条件为True时，执行语句块1，否则执行语句块2。if-else语句2.2【例3-1】

根据输入的天气选择是否出门游玩。【参考代码】weather=input('请输入天气情况：') #输入变量weather的值ifweather=='晴'orweather=='多云': #如果天气为晴或多云print('去公园玩') #输出“去公园玩”else: #如果不是print('在家玩') #输出“在家玩”【问题分析】

本例题可使用if-else语句进行条件判断，如果输入天气为“晴”或“多云”，输出“去公园玩”，否则输出“在家玩”。if-else语句2.2【运行结果】

程序运行结果如图3-4所示。图3-4例3-1程序运行结果if-elif-else语句2.3编程时常常需要判定一系列的条件，一旦其中某一个条件为True就立刻停止。此时，可采用if-elif-else语句（elif是elseif的简写），其基本语法格式如下。if判断条件1:

语句块1elif判断条件2:

语句块2……elif判断条件n:

语句块nelse:

语句块n+1if-elif-else语句2.3表3-1温度和穿衣建议对照关系【例3-2】

根据输入的温度temperature给出穿衣建议，温度和穿衣建议对照关系如表3-1所示。if-elif-else语句2.3【参考代码】#输入温度temperature的值并将其转化为浮点数temperature=float(input('请输入温度（℃）：'))iftemperature>=28.0: #如果温度大于等于28.0print('穿衣建议：轻棉织物制作的短衣、短裙、短裤等') #输出穿衣建议eliftemperature>=24.0: #如果温度大于等于24.0小于28.0print('穿衣建议：棉麻面料的衬衫、薄长裙、薄T恤等') #输出穿衣建议eliftemperature>=21.0: #如果温度大于等于21.0小于24.0print('穿衣建议：单层棉麻面料的T恤衫、长裤、薄牛仔裤等') #输出穿衣建议eliftemperature>=18.0: #如果温度大于等于18.0小于21.0print('穿衣建议：薄外套、风衣、薄毛衣等') #输出穿衣建议eliftemperature>=15.0: #如果温度大于等于15.0小于18.0print('穿衣建议：风衣、外套、毛衣等') #输出穿衣建议eliftemperature>=11.0: #如果温度大于等于11.0小于15.0print('穿衣建议：毛衣、风衣、大衣等') #输出穿衣建议eliftemperature>=6.0: #如果温度大于等于6.0小于11.0print('穿衣建议：棉衣、冬大衣、薄羽绒服等') #输出穿衣建议else: #以上条件都不满足print('穿衣建议：羽绒服、厚棉衣、冬大衣等') #输出穿衣建议if-elif-else语句2.3【运行结果】

程序运行结果如图3-5所示。图3-5例3-2程序运行结果【程序说明】

每个else本身都隐含了一个条件，如第1个elif实质上表示条件24.0≤temperature＜28.0成立，此隐含条件与对应的if所给出的条件完全相反。在编程时要善于利用隐含条件，使程序代码清晰简洁。嵌套的if语句2.4在if语句中又包含一个或多个if语句时，称为if语句的嵌套，其基本语法格式如下。if判断条件1: if判断条件2:

语句块1 else:

语句块2else: if判断条件3:

语句块3 else:

语句块4嵌套的if语句2.4【例3-3】

分配任务。在社会实践活动中有三项任务，分别是：种树、采茶、打扫街道。依据小组人数及男生、女生人数决定小组的任务，人数小于5的小组负责打扫街道，人数大于等于5且男生多于女生的小组负责种树，人数大于等于5且男生不多于女生的小组负责采茶。输入小组男生、女生人数，输出小组接受的任务。【问题分析】

本例题可使用嵌套的if语句实现，程序流程图如图3-6所示。嵌套的if语句2.4图3-6分配任务流程图嵌套的if语句2.4【参考代码】boy=int(input('请输入男生人数：')) #输入男生人数并转化为整数girl=int(input('请输入女生人数：')) #输入女生人数并转化为整数total=boy+girl #计算总人数iftotal<5: #如果总人数小于5print('打扫街道') #输出“打扫街道”else: #如果总人数大于等于5ifboy>girl: #如果男生人数大于女生人数print('种树') #输出“种树”else: #如果男生人数小于等于女生人数print('采茶') #输出“采茶”嵌套的if语句2.4【运行结果】

程序运行结果如图3-7所示。图3-7例3-3程序运行结果PART03摆脱重复的任务while语句3.1while循环语句的基本语法格式如下。while判断条件:

语句块 #循环体上述语句的执行过程是：当判断条件为True时，执行循环体；接着再次判断条件，如果为True，继续执行循环体；如此反复，直到判断条件为False时结束循环，执行while语句后的语句。while语句3.1【例3-4】

输入一个整数n，求S=1+2+3+…+n的值。【问题分析】

本例题可使用循环结构来实现。重复执行循环体n次，每次加一个数。继续分析发现，每次累加的数是有规律的，后一个数是前一个数加1。因此，只需在加完上一个数i后，使i加1就可得到下一个数。【参考代码】n=int(input('请输入一个整数：')) #输入n的值，并转化为整数i=1 #创建变量i，赋值为1S=0 #创建变量S，赋值为0whilei<=n: #循环，当i>n时结束S+=i #求和，将结果赋给Si+=1 #变量i加1print('S=1+2+3+…+n=',S) #输出S的值while语句3.1【运行结果】

程序运行结果如图3-8所示。图3-8例3-4程序运行结果在使用while语句时，需要注意以下两点。（1）变量初始化描述要完整、准确。（2）在循环体中应有使循环趋于结束的语句。for语句3.21．基本语法格式for语句的基本语法格式如下。for变量in序列:

语句块 #循环体上述语句的执行过程是：如果序列中包含表达式，则先进行求值计算；然后，序列中的第一个元素赋给变量，执行循环体；接着序列中的第二个元素赋给变量，执行循环体；依此类推，直到序列中最后一个元素赋给变量，执行循1环体后for循环结束，执行for语句后的语句。for语句3.21．基本语法格式例如，使用for循环输出字符串“python”中的每一个字符，可使用下面代码实现。forxin'python':print(x)上述代码运行结果如图3-9所示。图3-9for循环输出字符串“python”中的每一个字符for语句3.22．range()函数for语句经常与range()函数一起使用，range()函数是Python的内置函数，可创建一个整数列表。range()函数的语法格式如下。range([start,]stop[,step])（1）start：计数从start开始，默认为0。例如，range(5)等价于range(0,5)。（2）stop：计数到stop结束，但不包括stop。例如，range(0,5)是[0,1,2,3,4]。（3）step：步长，默认为1。例如，range(0,5)等价于range(0,5,1)。for语句3.22．range()函数【例3-5】

鸡兔同笼。大约在1500年前，《孙子算经》中记载：“今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问雉兔各几何？”编程计算鸡和兔的数量并输出。【问题分析】根据题意设鸡和兔的数量分别为cock和rabbit，如果笼中全部是鸡，鸡的最大数量为35，所以cock在0～35取值，且rabbit=35−cock。确定了鸡的范围后进行穷举并判断，由于鸡有两只脚，兔有4只脚，所以判断条件为鸡和兔的脚的总数量为94。【参考代码】forcockinrange(0,35+1): #循环范围为0～35，cock表示鸡的数量rabbit=35-cock #计算兔的数量ifcock*2+rabbit*4==94: #如果鸡和兔的脚的总数为94print('鸡有',cock,'只') #输出鸡的数量print('兔有',rabbit,'只') #输出兔的数量for语句3.22．range()函数【运行结果】

程序运行结果如图3-10所示。图3-10例3-5程序运行结果嵌套的循环语句3.3一个循环语句的循环体内包含另一个完整的循环结构，称为循环的嵌套。嵌套在循环体内的循环称为内循环，嵌套有内循环的循环称为外循环。内循环中还可以嵌套循环，这就是多重循环。while语句和for语句可以互相嵌套，自由组合。外层循环体中可以包含一个或多个内层循环结构，但要注意的是，各循环必须完整包含，相互之间不允许有交叉现象。嵌套的循环语句3.3【例3-6】

输出下面九九乘法表。1*1=11*2=22*2=41*3=32*3=63*3=91*4=42*4=83*4=124*4=16…………1*9=92*9=183*9=274*9=36……9*9=81【问题分析】该问题可使用for语句的循环嵌套来实现，外循环控制行，内循环控制列。嵌套的循环语句3.3【参考代码】forxinrange(1,10): #循环变量x从1到9foryinrange(1,x+1): #循环变量y从1到xprint(y,'*',x,'=',x*y,'',end='') #输出乘法表达式

print('') #输出空字符串，换行【运行结果】

程序运行结果如图3-11所示。图3-11例3-6程序运行结果break和continue语句3.4【例3-7】

身份验证。循环判断用户输入的账号和密码是否正确，如果正确则退出。1．

break语句【问题分析】

首先设定用户的正确账号和密码；然后使用while循环，在循环中，输入账号和密码，如果都正确则输出登录成功并跳出循环，否则输出账号或密码输入有误，继续循环。break和continue语句3.41．

break语句【参考代码】name='python' #创建变量name表示正确账号password='12345678' #创建变量password表示正确密码whileTrue: #循环name_input=input('请输入账号：') #输入账号password_input=input('请输入密码：') #输入密码ifname!=name_input: #如果账号不正确print('输入的账号有误！') #输出账号有误elifpassword!=password_input: #如果密码不正确print('输入的密码有误！') #输出密码有误else: #如果账号和密码都正确print('登录成功！') #输出登录成功break #跳出循环break和continue语句