第四周：程序的控制结构

4.1 程序的分支结构

1.单分支结构

   if<条件>:

     <语句块>

2.二分支结构

if <condition>:

  <yujukuai1>

else:

  <yujukuai2>

还有一种紧凑表达式：

<表达式1>if<条件> else<表达式2>

例如：

guess =eval(input())

print("猜{}了".format("对" if guess ==99 else "错"))

注意：紧凑形式只支持表达式，不支持其他类型语句（例如赋值语句）

3.多分支结构

例程：

4.条件判断及组合

表1 用于条件组合的三个保留字

操作符及使用	描述
x and y	只有当x，y均为True时，才为True
x or y	x,y中有一个为True，就为True
not x	非x

 

5.程序的异常处理

格式：

try:

<语句块1>

except:

<语句块2>

上面这种类型是出现异常都执行后面的。下面这种格式是只有出现指定异常类型才执行这种操作：

try:

<语句块1>

except <异常类型>:

<语句块2>

异常处理的高级使用：

try:

<yujukuai1>

except:

<yujukuai2>

else:#不发生异常时执行

<yujukuai3>

finally:#一定执行

<yujukuai4>

4.2 实例5：身体质量指数BMI

1.问题需求分析

BMI = 体重（kg）/身高（m）²

表2 BMI标准

分类	国际BMI值	国内BMI值
偏瘦	<18.5	<18.5
正常	18.5~25	18.5~24
偏胖	25~30	24~28
肥胖	≥30	≥28

2.代码：

4.3 程序的循环结构

1.遍历循环

常用使用方式：

（1）计数循环（N次）：

for i in range(N):

<语句块>

for I in range(M,N,K):

<语句块>

这里面，M代表起始数字，N代表生成到N-1，K为步长。

（2）字符串遍历应用

for c in s:

<语句块>

s是字符串，遍历字符串中每个字符，产生循环。

（3）列表遍历循环

for item in ls:

<语句块>

其中ls是一个列表，遍历其每一个元素，产生循环。

（4）文件遍历循环

for line in fi:

<语句块>

fi是一个文件标识符，遍历其每行，产生循环。

2.无限循环

while<条件>:

<语句块>

注意：若程序循环执行不退出，则可以按Ctrl+C退出程序。

3.循环控制保留字

break☞跳出并结束当前整个循环，执行循环后面的语句；

continue☞跳出并结束本次循环，执行下一次循环。

4.循环的高级用法

循环与else

当循环没有被break语句退出时，执行else语句块。else语句块作为“正常”完成循环的奖励，这里面的else用法和异常中类似。

例如：

运行结果：PYHON正常退出

4.4 random库的使用

1.random库基本介绍

random库是使用随机数的python标准库。

基本随机数函数：seed()/random()

扩展随机数函数：randint()/getandbits()/uniform()/randrange()/choice()/shuffle()

2.基本随机数函数

计算机生成随机数，是用随机数种子，根据梅森旋转算法产生。随机数种子确定了随机数的产生。

表3基本随机数函数

函数	描述
seed(a=None)	初始化给定的随机数种子，默认使用当前系统时间。如：random.seed(10)是产生种子10对应的序列
random()	生成[0.0,1.0]之间的随机小数

 

3.拓展随机数函数

表4 扩展随机数函数

函数	描述
randint(a,b)	随机生成一个[a,b]之间的整数
randange(m,n[,k])	生成一个[m,n]之间以k为步长的随机整数
getandbits(k)	生成一个k比特长的随机整数
uniform(a,b)	生成一个[a,b]之间的随机小数
choice(seq)	从序列seq中随机选择一个元素
shuffle(seq)	将序列seq中的元素随机排序，返回打乱后的序列

 

4.5实例6：圆周率的计算

1.公式法：

2.蒙特卡洛法