Python 程序设计语言笔记（四）

原文地址：https://blog.csdn.net/longteng007/article/details/50991807

【实例】三者最大值

【IPO】
输入：三个数值
处理：三者最大算法
输出：打印最大值

【算法比较】
① 通盘比较 — 将每一个值与其他所有值比较以确定最大值

三个值的情况比较简单，如果是五值比较复杂，而且效率低
（因为表达式没有被充分利用）
② 决策树 — 避免冗余比较

结构更加复杂！
③ 顺序处理 — 逐个扫描每个值，保留最大者
【程序】程序9：

# program: maxn.py
# 寻找一组数中的最大值
def main():
    n = eval(input("How many numbers are there?"))
    # 将第一个值赋值给max
    max = eval(input("Enter a number >>"))
    # 连续与后面n-1值进行比较
    for i in range(n-1):
        x = eval(input("Enter a number >>"))
        if x > max:
            max = x
    print("The largest value is", max)
main()
  
  
   
   1
   
   2
   
   3
   
   4
   
   5
   
   6
   
   7
   
   8
   
   9
   
   10
   
   11
   
   12
   
   13

【运行结果】
How many numbers are there? 5
Enter a number >> 9
Enter a number >> 6
Enter a number >> 3
Enter a number >> 10
Enter a number >> 20
The largest value is 20

④ 使用Python内置函数max()

3.5 基本循环结构

（1）for循环

Python可以使用for语句循环遍历整个序列的值，格式如下：

for <var> in <sequence>:
    <body>
  
  
   
   1
   
   2

在for循环中，循环变量var遍历了队列中的每一个值，循环变量var遍历了队列中的每一个值，循环语句体为每个值执行一次

例：for循环求平均数

IPO：
输入：待输入数字个数，数字
处理：平均数算法
输出：平均数
通用设计方案：
- ① 输入数字的个数n
- ② 将sum初始化为0
- ③ 循环n次：
  - 输入数字x
  - 将x加入sum中
- ④ 将sum/n作为平均数输出出来
程序10：

#average1.py
n = eval(input("How many numbers?"))
sum = 0.0
for i in range(n):
    x = eval(input("Enter a number >>"))
    sum = sum + x
print("\nThe average is", sum/n)
  
  
   
   1
   
   2
   
   3
   
   4
   
   5
   
   6
   
   7

【运行结果】
How many numbers? 3
Enter a number >> 5
Enter a number >> 7
Enter a number >> 6

The average is 6.0

for循环的缺点：

程序开始时必须提供输入数字总数，以提供固定循环次数
大规模数字则需要用户数清楚个数
为此，Python提供了另一种循环模式即无限循环，不需要提前知道循环次数

（2）while循环

语句格式：

while <condition>
    <body>
  
  
   
   1
   
   2

条件总是在循环体执行之前被判断，这种结构又被称为前测循环（当型循环）
如果循环体没有对i初始化或循环体没有累加，条件判断一直为真，循环体将一直执行，即为死循环程序，这时通常使用Ctrl+C来终止一个程序

（3）break语句 —— 退出循环

例：程序11：

#TestBreak.py
sum = 0
number = 0
while number  < 20:
    number += 1
    sum += number
    if sum > 100:
        break
print("The number is", number)
print("The sum is", sum)
  
  
   
   1
   
   2
   
   3
   
   4
   
   5
   
   6
   
   7
   
   8
   
   9
   
   10

【运行结果】
The number is 14
The sum is 105

（4）continue — 结束本次循环

即跳出循环体中下面尚未执行的语句，对于while循环，继续求解循环条件；对于for循环，继续遍历循环列表

continue语句和break语句的区别：

continue语句只结束本次循环，而不终止整个循环的执行，而break语句则是直接结束整个循环流程，不再判断循环条件是否成立

（5）循环语句中的else — 不满足循环条件时执行

3.6 通用循环构造方法

（1）交互式循环

交互式循环是无限循环的一种，允许用户通过交互的方式重复程序特定部分

（2）哨兵循环

执行循环直到遇到特定的值，循环语句才终止执行

设计方法：

① 设定一个哨兵值作为循环终止的标志

② 任何值都可以做哨兵，但要与实际数据有所区别

哨兵循环

（3）文件循环

面向文件的方法是数据处理的典型应用，可以事先将数据录入到文件，便于编辑修改，python中采用readline()方法中的end of file循环模式

（4）循环嵌套

决策和循环互相嵌套可以实现复杂算法，假设数字以逗号分隔出现在文件的同一行上

（3）（4）整合程序如图：
文件循环嵌套

3.7 死循环和循环嵌套

（1）死循环 — 无法靠自身的控制中止的循环

死循环

死循环的使用：通过死循环可以一直检测捕捉特定异常

（2）后测循环（直到型循环）

先接受输入，再判断循环条件是否满足。在Python中没有后测循环语句，但可以通过while和break语句间接实现，如：
while

break

（3）半路循环 — 循环判断条件在循环体的中部

例：
半路循环

3.8 布尔表达式

条件语句和循环语句都使用布尔表达式作为条件
布尔值为真（True）或假（Flase）

（1）布尔操作符：and，or，not

and和or用于组合两个布尔表达式，并产生一个布尔结果

<expr> and <expr>
<expr> or <expr>
  
  
   
   1
   
   2

not运算符计算一个布尔表达式的反值

not <expr>
  
  
   
   1

（2）布尔操作符的优先级：not > and > or

真值表

例：壁球比赛计分：

假设scoreA和scoreB代表两个壁球选手的分数
- 规则1：只要一个选手达到了15分，本场比赛就结束
  - 即： scoreA == 15 or scoreB == 15
- 在程序中构造一种循环条件，对游戏结束条件取反，只要比赛还没有结束游戏就一直进行下去
  - 即： while not( scoreA == 15 or scoreB == 15 ) # 比赛继续
- 规则2：如果一方打了七分而另一方一分未得时，比赛也结束
  - 即：scoreA == 15 or scoreB == 15 or (a == 7 and b == 0) or (b == 7 and a == 0)
- 需要一个团队赢得至少两分才算赢，即其中一个队已经达到了15分，且分数差异至少为2时比赛结束（排球）
  - 即：(a >= 15 or b >= 15) and abs(a-b)>=2

（3）布尔代数：布尔表达式遵循特定的代数定律，这些规律被称为布尔逻辑或布尔代数

代数	布尔代数
a*0 = 0	a and false == false
a*1 = a	a and true == a
a+0 = 0	a or false == a

① 任何数据和true进行or操作都是真

② and和or操作符都符合分配率

③ not操作符可负负抵消

④ 德摩根定律：not放进表达式后，and和or发生变化

如：not(a or b) == (not a) and (not b)
not(a and b) == (not a) or (not b)