四、程序控制结构
4.1 分支结构
4.1.1 单分支结构
基本构成：
if <条件>:
<语句1>
基本实例：
guess=eval(input())
if guess==99:
print("猜对了")
4.1.2 二分支结构
定义：可以根据条件结果而选择不同路径的语句
基本构成：
if <条件>:
<语句1>
else:
<语句2>
基本实例：
guess=eval(input())
if guess==99:
print("猜对了")
else:
print("猜错了")
紧凑形式：适用于简单表达的二分支结构
基本构成：
<表达式1>if<条件>else<表达式2>
基本实例:
guess=eval(input())
print("猜{}了".format("对"if guess==99 else"错"))
4.1.3 多分支结构
基本构成：
if <条件>:
<语句1>
elif:
<语句2>
....
else:
<语句块3>
基本实例：
score=eval(input())
if score>=90:
grade="A"
elif score>=80:
grade="B"
elif score>=70:
grade="C"
elif score>=60:
grade="D"
print("该成绩的等级为{}".format(grade))
4.1.4 条件判断及组合
条件判断操作符:
| < | 小于 |
|---|---|
| > | 大于 |
| == | 等于 |
| >= | 大于等于 |
| <= | 小于等于 |
| != | 不等于 |
保留字：
| X and Y | X与Y同时成立 |
|---|---|
| X or Y | X或者Y成立一个 |
| not X | 不满足X |
基本实例：
guess=eval(input())
if guess>99 or guess<99:
print("猜对了")
else:
print("猜错了")
4.1.4 程序的异常处理
基本异常处理：
try:
<语句1>
except:
<语句2>
实例：
try:
num=eval(input())
print(num**2)
expect:
print("输入的数字非整数")
也可以在expect，后面加入异常原因，只有在这种异常情况下才会输出。
实例：
try:
num=eval(input())
print(num**2)
expect NaneError:
print("输入的数字非整数")
高级异常处理：
try:
<语句1>
except:
<语句2>
else:
<语句3>
finally:
<语句4>
else为不发生异常时执行，
finally为一定执行。
4.2 BMI实例
4.2.1国际标准实例
#CalBMIV1.py
height,weight=eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi=weight/pow(height,2)
print("BMI指数为:{:.2f}".format(bmi))
who=""
if bmi<18.5:
who="偏瘦"
elif 18.5<=bmi<25:
who="正常"
elif 25<=bmi<30:
who="偏胖"
else:
who="肥胖"
print("BMI指标为:国际'{0}'".format(who))
4.2.2 国内标准实例
#CalBMIV2.py
height,weight=eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi=weight/pow(height,2)
print("BMI指数为:{:.2f}".format(bmi))
who=""
if bmi<18.5:
who="偏瘦"
elif 18.5<=bmi<24:
who="正常"
elif 24<=bmi<28:
who="偏胖"
else:
who="肥胖"
print("BMI指标为:国内'{0}'".format(who))
4.2.3 国际国内同时输出
#CalBMIV3.py
height,weight=eval(input("请输入身高(米)和体重(公斤)[逗号隔开]:"))
bmi=weight/pow(height,2)
print("BMI指数为:{:.2f}".format(bmi))
who,nat="",""
if bmi<18.5:
who,nat="偏瘦","偏瘦"
elif 18.5<=bmi<25:
who,nat="正常","偏胖"
elif 25<=bmi<30:
who,nat="偏胖","肥胖"
else:
who,nat="肥胖","肥胖"
print("BMI指标为:国际'{0}'，国内'{0}'".format(who,nat))
4.3 程序的循环结构
4.3.1 遍历循环
定义：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>
①计数循环
基本：
for i in range (N):
print(i)
for i in range (5):
print(i)
for i in range (5):
print("hello",i)
变形：
for i in range (M,N,K):
print(i)
for i in range (1,6):
print(i)
for i in range (1,6,2):
print("hello",i)
②字符串遍历循环
for c in s:
<语句块>
for c in "PYTHON123":
print(c,end=",")
③列表遍历循环
for item in Is:
<语句块>
for item in [123,"PY",456]:
print(item,end=",")
④文件遍历循环
for line in fi:
<语句块>
4.3.2 无限循环
定义：由条件控制的循环运行方式
有限：
a=3
while a >0:
a=a-1
print(a)
无限：
a=3
while a >0:
a=a+1
print(a)
4.3.3 循环控制保留字
常用：break continue
break:跳出并结束当前整个循环，执行循环后的内容
continue:结束档次循环，继续执行后续循环
break实例：
for c in "PYTHON123":
if c=="T":
break
print(c,end="")
continue实例：
for c in "PYTHON123":
if c=="T":
continue
print(c,end="")
实例:
s="PYTHON"
while s!="":
for c in s:
print(c,end="")
s=s[:-1]
s="PYTHON"
while s!="":
for c in s:
if c=="T":
break
print(c,end="")
s=s[:-1]
4.3.4 循环的高级用法
可与else搭配
for c in "PYTHON123":
if c=="T":
coutinue
print(c,end="")
else:
print("正常退出")
for c in "PYTHON123":
if c=="T":
break
print(c,end="")
else:
print("正常退出")
4.4random库的使用
定义：random库是使用随机数的标准库
分类：
| 随机函数 | 用法 |
|---|---|
| seed(a=None) | 初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间。<br />random.seed(10),产生种子10对应序列 |
| random() | 生成一个（0.0,1.0）之间的小数<br />random.random() |
| randint(a,b) | 生成a,b之间的整数<br />random.randint(10,100) |
| randrange(m,n,k) | 生成（M,N）之间以K为步长的整数<br />random.randrange(10,100,10) |
| getrandbits(k) | 生成一个K比特长的随机整数<br />random.getrandbits(16) |
| uniform(a,b) | 生成一个（a,b）之间的随机小数<br />random,uniform(10,100) |
| choice(seq) | 从数列seq中随机选取一个元素<br />random,choice([1,2,3,4,5,6,7,8]) |
| shuffle(seq) | 将seq中元素随机排列 ，返回后打乱顺序<br />s=[1,2,3,4,5,6,7,8,9];random;shuffle(s);print(s) |
实例：
import random
random.seed(10)
random.random()
4.5 圆周率的计算
公式法：
image.png
实例：
#CalPiV1.py
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("圆周率的值是:{}".format(pi))
蒙特卡罗法实例：
#CalPiV2.py
from random import random
from time import perf_counter
DARTS=1000*1000
hits=0.0
start=perf_counter()
for i in range(1,DARTS+1):
x,y=random(),random()
dist=pow(x**2+y**2,0.5)
if dist<=1.0:
hits=1+hits
pi=4*(hits/DARTS)
print("圆周率的值是:{}".format(pi))
print("运行时间为:{:.5f}s".format(perf_counter()-start))
