5.4 循环结构
语句的执行是按照顺序依次进行的。有时,需要连续执行多个相同的语句,那么在编写语句时,就需要重复编写这些相同的语句。为了减少开发工作量,Python提供了循环结构。下面介绍循环结构中的语句是如何循环执行的,以及如何绘制对应的流程图。
5.4.1 什么是循环执行
循环执行,顾名思义就是反复执行。循环结构中的语句就是循环执行的。在Python中,循环执行是指反复执行一个或多个语句。它类似于日常生活中反复要做的事情。例如,我们每天都要吃饭、上班、睡觉。使用Python分析循环执行时,主要从两个方面进行,并且要避免无限循环。
1. 从结果分析
以结果作为衡量循环的标准。例如,将10桶水从一个地方搬到另一个地方,而每次只能搬2桶,需要5次搬完。在这个问题中,每次搬2桶水作为结果,表示循环要完成的事情。
2. 从过程分析
以过程作为衡量循环的标准。例如,将数字1~5分别加1。在这个问题中,数字1、2、3、4和5都需要加1,而加1作为一个过程,表示循环要做的事情。
3. 避免无限循环
在进行循环执行时重复执行语句,如果重复的次数是无限的,那么它将一直执行循环语句操作,而不会执行其他语句,这样就会产生无限循环。为了避免发生这种情况,需要通过条件判断是否继续执行循环语句,当条件满足时,将结束循环执行操作。
5.4.2 循环的构成
一个循环语句的构成主要包括四部分,每部分的含义如下。
❑ 初始化部分:用来表示各种初始条件,如循环变量的初始条件。
❑ 判断部分:用来表示执行循环的条件,只有在满足条件的情况下,才会循环执行语句,反之不执行。一般情况下,判断部分的循环条件有终止部分,当达到终止部分时,循环终止。
❑ 循环部分:表示用来反复执行的语句,也被称为循环体。
❑ 迭代部分:用来修改循环控制条件,如果缺少,则容易造成无限循环。
循环构成的基本语法结构如下:
说明:语法中的循环部分和迭代部分可以根据实际情况颠倒使用。
5.4.3 循环执行流程图
为了方便用户更好地通过代码编写循环结构的语句,可以在编写前使用流程图进行规划。Python的循环结构中的判断部分使用菱形表示,中间写入“循环条件”字样,如图5.11所示。当满足循环条件时,要循环执行的语句使用方框表示,中间写入要执行的循环语句,如图5.12所示。
图5.11 判断部分
图5.12 循环部分
如果语句中包含了循环结构的语句,则按照顺序执行,从循环结构前面的语句开始,当执行到循环结构的语句时,按照流向线所指的方向,判断循环条件。如果满足条件,则执行循环语句,不满足条件则跳过循环,执行循环结构下面的语句,直到语句执行结束。循环执行流程图如图5.13所示。
图5.13 循环执行流程图