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：
score = eval(input())
if ((score >=90) and (score<=100)):
grade = "A"
elif ((score >=80) and (score<90)):
grade = "B"
elif ((score >=70) and (score<80)):
grade = "C"
elif ((score >=60) and (score<70)):
grade = "D"
elif ((score >=0) and (score<60)):
grade = "E"
else:
grade = "Wrong"
print("你的考试等级为:{}".format(grade))
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：
mess = eval(input("请输入你的体重（单位：千克）：\n"))
length = eval(input("请输入你的身高（单位：米）：\n"))
bmi = mess/(length**2)
print("BMI数值为:{:.2f}".format(bmi))
hcn,hin = "",""
if bmi <18.5:
hcn = "偏瘦"
hin = "偏瘦"
elif bmi>=18.5 and bmi <24:
hcn = "正常"
hin = "正常"
elif bmi>=24 and bmi<25:
hcn,hin = "偏胖","正常"
elif bmi >=25 and bmi<28:
hcn,hin = "偏胖","偏胖"
elif bmi>=28 and bmi<30:
hcn, hin ="肥胖","偏胖"
else:
hcn,hin = "肥胖","肥胖"
print("根据国内BMI标准，你的体质为{0}；根据国际BMI标准，你的体质为{1}。".format(hcn,hin))
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：
for c in "PYTHON":
if c =="T":
continue
print(c,end="")
else:
print("正常退出")
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：
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("圆周率值是: {}".format(pi))
2.蒙特卡洛法
@author: davidcheung
"""
#CalPiV2.py
from random import random
from time import perf_counter
DARTS = 5000*5000#总的点数
hits = 0.0#圆内的点
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:#看这个点是否在园内，若小于0，则在圆内
hits = hits + 1
pi = 4 * (hits/DARTS)
print("圆周率值是: {}".format(pi))
print("运行时间是: {:.5f}s".format(perf_counter() - start))
文章评论