《大数据分析：基于Python》 课件 第3章 流程控制

大数据分析：基于Python

第3章流程控制余本国3.1条件语句

条件语句也称判断语句或分支语句，使用if、elif和else关键字来执行不同的代码块，根据条件的真假来选择性地执行特定的代码。当条件分支为二分类时使用if/else结构，当多于两个分支时使用if/elif/…/else，elif按照需要使用。语法格式如下： if条件1:

条件1为真时执行代码块1 elif条件2:

条件2为真时执行代码块2 else:

条件1、2都不为真时执行代码块3

条件语句会按照代码块前后顺序进行逐一判断，当遇到条件为真时，会执行真条件下的代码块。In[1]:num=int(input("请输入一个数字:"))...:...:#使用if/else分支判断数字是奇数还是偶数

...:ifnum%2==0:...:print("您输入的是一个偶数。")...:else:...:print("您输入的是一个奇数。")请输入一个数字:7您输入的是一个奇数。例如判断输入的数的奇偶性。在这个例子中，首先通过input()函数从用户那里获取一个数字，并将其转换为整数。然后，使用if/else分支来检查这个数字是否是偶数（即当被2除时余数为0）。如果条件为真（即数字是偶数），则执行第一个代码块，打印出“您输入的是一个偶数”。如果条件为假（即数字不是偶数，也就是奇数），则执行else后面的代码块，打印出“您输入的是一个奇数”。接收变量不及格及格中良优xx<6060≤x<7070≤x<8080≤x<9090≤x再例如，现有学生成绩按照如下给出的档次，判断来自接收到的成绩属于哪个档次。In[2]:bz=['优','良','中','及格','差']#成绩层次分类...:s=int(input('请输入分数：'))#接收键盘输入...:...:ifs>=90:...:print(bz[0])...:elifs>=80:...:print(bz[1])...:elifs>=70:...:print(bz[2])...:elifs>=60:...:print(bz[3])...:else:...:print(bz[4])请输入分数：87良输出结果为：

条件语句也可以使用在行代码的表达式中，称为三元表达式。三元表达式是一种简洁的条件语句，它使用三个操作数：一个条件表达式和一个结果表达式，如果条件为真，则返回结果表达式1，否则返回结果表达式2。三元表达式的语法如下：value_if_trueifconditionelsevalue_if_false

其中，condition是一个条件表达式，如果它的值为True，则返回value_if_true，否则返回value_if_false。

例如，接收一个变量x，想要检查它是否大于10，如果是，则打印“Positive”，否则打印“Negative”，实现代码如下。In[3]:x=int(input("请输入整数："))...:result="Positive"ifx>0else"Negative"...:print(result)请输入整数：-3Negative

接收到的x值为-3小于0，所以result的值为Negative。3.2循环语句

循环语句分为for和while两种类型，for循环用于遍历序列（如列表、元组、字符串）或其他可迭代对象；while循环在指定的条件为真时，会重复执行代码块。3.2.1for循环for循环主要用于遍历一个序列（字符串、列表、元组、字典、集合等，以及一些容器内的元素，如range()、zip()等），将序列中的每一个元素逐个取出执行for代码行下的代码块，直到取完为止。例如，将列表中的元素逐个打印出来。In[1]:fruits=['苹果','香蕉','橙子','葡萄']...:foriinfruits:...:print(i)苹果香蕉橙子葡萄

为了节省空间，可以将打印结果显示在一行，使用分号进行分割，可以使用print()函数的end参数。In[2]:fruits=['苹果','香蕉','橙子','葡萄']...:...:foriinfruits:...:print(i,end=";")苹果;香蕉;橙子;葡萄;再如使用for循环计算列表中所有数字的和。In[3]:numbers=[1,2,3,4,5]...:sum=0...:foriinnumbers:...:sum+=i#等价于sum=sum+i...:...:print("列表中所有数字的和是：",sum)列表中所有数字的和是：15在这个例子中，首先创建了一个包含五个数字的列表。然后使用一个变量sum来存储列表中所有数字的和，然后使用for循环遍历这个列表，每次迭代中，变量i会被赋予列表中的下一个元素，然后我们将这个元素加到sum中。最后，我们打印出sum的值，即列表中所有数字的和。for还可以创建列表、元组或者字典。如将上面的列表numbers中所有奇数做成一个新的列表。In[4]:numbers=[1,2,3,4,5]

In[5]:[iforiinnumbersifi%2!=0]Out[5]:[1,3,5]

在上面的[iforiinnumbersifi%2!=0]代码中，首先创建一个列表，故外面使用[],内部产生的元素用i表示（即第一个i），i来自于numbers（即foriinnumbers），当满足被2除余数不等于0时（即ifi%2!=0），这样的i才被留在该列表中。3.2.2while循环while循环主要用于条件为真时，会重复执行其下的代码块，直到给定的条件不再满足。while循环的基本语法如下：whilecondition:block

这里的condition是一个表达式，当它的结果为True时，会执行其下的block代码块，一旦condition变为False，循环就会停止。例如，使用while循环计算5!的值，并返回结果。In[1]:result=1...:i=1...:whilei<=5:...:result*=i...:i+=1...:print(result)120

在循环中，使用result变量来保存阶乘的结果，并给出初始值1，再使用i变量来迭代从1到5。每次迭代将i乘以result来计算阶乘的值，并将i增加1。最后，返回输出阶乘值。

注意，在编写while循环时，必须确保循环内的代码能够改变条件表达式的值，也称条件控制，否则可能导致无限循环。在无限循环中，程序会一直执行下去，直到手动停止。这通常不是我们想要的结果，所以在编写while循环时要特别注意条件控制。In[2]:n=0#方法1...:whilen<5:...:n_squared=n**2...:print(n_squared,end=";")...:n+=10;1;4;9;16;

In[3]:n=0#方法1...:while(n_squared:=n**2)<25:#海象表示法...:print(n_squared,end=";")...:n+=10;1;4;9;16;下面是两种输出小于5的自然数的平方的方法。海象表达式使用冒号和等于号组合（:=）来表示，即使用一个变量名后跟一个冒号和等于号，表示将一个表达式的值赋给这个变量。使用海象表达式可以简化代码，使代码更加简洁。在代码行“while(n_squared:=n**2)<25”中，海象表达式将n**2赋值给变量n_squared，节省了计算量，使代码变得更简洁。需要注意的是，海象表达式只能在Python3.8及以上版本中使用，如果使用较早的版本，则会出现语法错误。此外，虽然海象表达式可以简化代码，但也可能会降低代码的可读性。请试运行下面的代码，观察输出的结果。In[4]:rows=int(input("Enternumberofrows:"))...:k=0...:foriinrange(1,rows+1):#i控制行...:forspaceinrange(1,(rows-i)+1):#控制每行开始的空格数...:print(end="")#打印每行的*前的空格...:whilek!=(2*i-1):#控制*输出...:print("*",end="")#同行无分隔符输出*...:k+=1#输出*的个数...:k=0#下一行k从0开始...:print()#换行Enternumberofrows:5*************************3.3break与continue在Python中，break和continue都是控制循环流程的关键字。它们的作用如下：break在循环中，一旦遇到break，无论循环条件是否继续为真，都会立即停止当前循环。例如，在一个for或while循环中，如果你在某个条件下调用break，那么循环将立即结束，程序流程将继续在循环之后的下一行代码。In[5]:foriin[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]:...:ifi==5:...:break...:print(i)01234

在这个例子中，当i等于5时，break语句将被执行，for循环将立即停止，尽管列表中有0到9的数字。因此，这段代码只会打印出0到4，然后终止整个循环。continue是一个控制流语句，用于跳过当前循环中的剩余语句，并立即开始下一轮循环。这意味着，如果continue语句在一个循环内部（例如for或while循环），那么该循环的剩余部分将不会被执行，而是立即开始下一轮循环。In[6]:foriin[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]:...:ifi==5:...:continue...:print(i)012346789

在这个例子中，当i等于5时，continue语句将被执行，这会跳过输出语句，并立即开始下一轮循环。因此，这段代码会输出出0到9，但是跳过5。3.4异常处理异常处理是一种处理程序中特殊情况（即异常）的机制。在编程中，异常是程序运行时发生的问题，例如运算中出现除数是零，访问无效的内存区域等。异常处理可以帮助我们在这些问题发生时管理程序，不让程序崩溃。在Python中，异常处理通常使用try，except，else，finally等关键字，其格式如下。try:block1except:block2else：block3finally:block4try下的block1代码块是需要测试的代码（即有可能会出现异常情况），在执行程序时，首先执行block1，此时block1可能会发生意外错误，当block1发生错误时，程序将进入except下的block2；若不发生错误，则进入else下的block3。except和else的顺序不能颠倒，except必须在else之前，else也可以省略。finally代码行表示无论block1是否发生异常，都要执行block4。finally必须出现在except和else之后，也可以省略没有。In[1]:try:...:x=int(input("x="))...:y=int(input('y='))...:r=x/y...:print(r)...:except:#出现异常时执行...:print("以上代码执行时出现了异常。")...:else:...:print("没有出现异常！")x=3y=0以上代码执行时出现了异常。

有时需要将捕获到错误信息打印出来，此时可以用Exception来接收捕获到的异常信息。下面的例子是接收来自键盘输入的两个数，用这两个数做除法，可能会出现除数为0的情况，我们将这个异常捕获到，并输出这个异常信息。In[2]:try:...:x=int(input("x="))...:y=int(input('y='))...:r=x/y...:print(r)...:except(Exception)ase:#不管什么异常，都捕获给e...:print(e)#输出异常信息...:print("以上是捕获到的异常信息")...:else:...:print("没有出现异常！")...:finally:...:print("程序运行到最后了！")

x=3y=0divisionbyzero以上是捕获到的异常信息程序运行到最后了！在代码中，作为除数的y被输入了0，出现了0作为除数的异常情况，即异常信息为“ZeroDivisionError:divisionbyzero”。代码行“except(Exception)ase”表示将捕获到的异常信息（ZeroDivisionError:divisionbyzero）绑定给变量e，即被except捕获的异常信息赋值给了e，再执行其下的代码块。在上面的代码中最后有finally语句，表示无论try下的代码出现何种情况，都不会影响finally语句下代码的运行。当x除以y不产生异常时，便进入了else并执行其下的代码。In[3]:try:...:x=int(input("x="))...:y=int(input('y='))...:r=x/y...:print(r)...:except(Exception)ase:...:print(e)...:print("以上是捕获到的异常信息")...:else:...:print("没有出现异常！")x=3y=21.5没有出现异常！要注意的是，可以使用多个except语句块来处理不同类型的异常，代码如下：In[4]:try:...:#尝试执行的代码

...:x=int(input("请输入："))+"0"#一定会出现错误...:exceptValueError:...:#当值错误发生时执行的代码

...:print("输入的不是有效的整数！")...:exceptTypeError:...:#当类型错误发生时执行的代码

...:print