Python程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)-教學(xué)課件 第3章 程序控制結(jié)構(gòu)

第3章

程序控制結(jié)構(gòu)目錄3.1程序控制的基本結(jié)構(gòu)3.2程序的順序結(jié)構(gòu)3.3程序的分支結(jié)構(gòu)3.4程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序執(zhí)行的控制流程，無(wú)論多么復(fù)雜，都可以通過(guò)三種結(jié)構(gòu)的合理組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。三種基本結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)：1)只有一個(gè)入口。2)只有一個(gè)出口。3)結(jié)構(gòu)內(nèi)的每一部分都有機(jī)會(huì)被執(zhí)行到。4)結(jié)構(gòu)內(nèi)不存在“死循環(huán)”（無(wú)終止的循環(huán)）。3.1程序控制的基本結(jié)構(gòu)3.2程序的順序結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)是編程中最簡(jiǎn)單、最基本的控制結(jié)構(gòu)之一，如圖3-1所示，在順序結(jié)構(gòu)中，代碼按照書(shū)寫(xiě)的順序一行一行地執(zhí)行，沒(méi)有分支或循環(huán)。程序從上到下依次執(zhí)行每一條語(yǔ)句，形成線性的執(zhí)行流程。圖3-1順序結(jié)構(gòu)示意圖3.3程序的分支結(jié)構(gòu)程序的分支結(jié)構(gòu)是當(dāng)程序執(zhí)行到條件判斷語(yǔ)句時(shí)，首先判斷條件，根據(jù)條件表達(dá)式的值選擇相應(yīng)的分支執(zhí)行。當(dāng)條件表達(dá)式為T(mén)rue時(shí)，執(zhí)行真分支，條件表達(dá)式為Flase時(shí)，執(zhí)行對(duì)應(yīng)假分支。在Python中分支結(jié)構(gòu)包括單分支、雙分支、多分支以及嵌套分支四種形式。3.3.1單分支結(jié)構(gòu)：if語(yǔ)句單分支結(jié)構(gòu)是指包含一個(gè)條件判斷的分支結(jié)構(gòu)，通常使用if語(yǔ)句。程序執(zhí)行到if語(yǔ)句時(shí)先進(jìn)行條件判斷，若結(jié)果為T(mén)rue，則執(zhí)行相應(yīng)的語(yǔ)句塊，否則什么都不執(zhí)行，繼續(xù)執(zhí)行if語(yǔ)句塊之后內(nèi)容。Python中if語(yǔ)句的語(yǔ)法格式：

if條件表達(dá)式：

語(yǔ)句塊單分支流程圖如圖3-2所示。圖3-2單分支結(jié)構(gòu)流程圖Python中if-else語(yǔ)句用來(lái)形成雙分支結(jié)構(gòu)，語(yǔ)法格式如下：if條件表達(dá)式:

語(yǔ)句塊1else:

語(yǔ)句塊23.3.2雙分支結(jié)構(gòu)：if-else語(yǔ)句雙分支結(jié)構(gòu)（if-else）的執(zhí)行過(guò)程：首先判斷條件表達(dá)式的值，當(dāng)條件表達(dá)式為真（True）時(shí)，執(zhí)行if后面的語(yǔ)句塊1，否則執(zhí)行else后面的語(yǔ)句塊2。雙分支語(yǔ)句用于區(qū)分<條件表達(dá)式>的兩種可能：True或者False，分別形成不同的執(zhí)行路徑。對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)流程圖如圖3-3所示。圖3-3雙分支結(jié)構(gòu)流程圖3.3.3多分支結(jié)構(gòu)if-elif-else語(yǔ)句Python的多分支結(jié)構(gòu)if-elif-else，語(yǔ)法格式如下：if條件表達(dá)式1:語(yǔ)句塊1elif條件表達(dá)式2:語(yǔ)句塊2......else:語(yǔ)句塊n程序運(yùn)行至if-elif-else語(yǔ)句時(shí)，先進(jìn)入if語(yǔ)句進(jìn)行判斷，條件為T(mén)rue，執(zhí)行語(yǔ)句塊1；否則進(jìn)入elif進(jìn)行判斷，為T(mén)rue，執(zhí)行語(yǔ)句塊2，否則進(jìn)入下一個(gè)elif判斷，按此順序依次進(jìn)行。當(dāng)所有條件不滿足時(shí)，執(zhí)行最后一個(gè)else語(yǔ)句塊n。多分支結(jié)構(gòu)流程圖如圖3-4所示。圖3-4多分支結(jié)構(gòu)流程圖3.3.4嵌套選擇結(jié)構(gòu)

嵌套選擇結(jié)構(gòu)是指選擇結(jié)構(gòu)（if語(yǔ)句、if-else語(yǔ)句或if-elif-else語(yǔ)句）中的語(yǔ)句塊又包含一個(gè)或多個(gè)選擇結(jié)構(gòu)（if語(yǔ)句、if-else語(yǔ)句或if-elif-else語(yǔ)句）。

語(yǔ)法結(jié)構(gòu)如下：

if條件表達(dá)式1：

if條件表達(dá)式2：

語(yǔ)句塊1

else:

語(yǔ)句塊2

else:

語(yǔ)句塊33.4程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)是指在滿足一定的條件時(shí)，重復(fù)執(zhí)行某段代碼的一種編碼結(jié)構(gòu)。在Python中常見(jiàn)的循環(huán)結(jié)構(gòu)是while循環(huán)和for循環(huán)。3.4.1while循環(huán)語(yǔ)句while循環(huán)語(yǔ)句的執(zhí)行過(guò)程：程序執(zhí)行到while循環(huán)時(shí)，進(jìn)行第一次循環(huán)條件判斷，判斷結(jié)果若為T(mén)ure，則執(zhí)行循環(huán)體語(yǔ)句并進(jìn)行下一次條件判斷。依照此順序循環(huán)多次執(zhí)行，直至條件判斷結(jié)果為False時(shí)，循環(huán)終止，執(zhí)行while循環(huán)之后語(yǔ)句。while循環(huán)當(dāng)條件不滿足時(shí)結(jié)束，因此必須要提前確定循環(huán)次數(shù)。while循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖如3-5所示。語(yǔ)法結(jié)構(gòu)：

while循環(huán)條件：

循環(huán)體圖3-5while循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖3.4.2for循環(huán)語(yǔ)句for循環(huán)是一種迭代循環(huán)，它可以遍歷一個(gè)可迭代對(duì)象（如列表、元組、字符串等）中的每個(gè)元素，并對(duì)其執(zhí)行相同的操作。語(yǔ)法格式：

for循環(huán)變量

in可迭代對(duì)象：

循環(huán)體for循環(huán)需要知道執(zhí)行次數(shù)。其結(jié)構(gòu)流程圖如3-6所示：圖3-6for循環(huán)結(jié)構(gòu)流程圖3.4.3

循環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)

當(dāng)兩個(gè)（多個(gè)）循環(huán)嵌套時(shí)，位于外層的循環(huán)結(jié)構(gòu)經(jīng)常被稱為外層循環(huán)或外循環(huán)，位于內(nèi)層的循環(huán)結(jié)構(gòu)被稱為內(nèi)層循環(huán)或內(nèi)循環(huán)。在程序執(zhí)行過(guò)程中，先判斷外循環(huán)條件，當(dāng)外循環(huán)條件為T(mén)rue時(shí)，進(jìn)入內(nèi)循環(huán)并判斷內(nèi)循環(huán)條件，當(dāng)內(nèi)循環(huán)條件為T(mén)rue時(shí)依次執(zhí)行語(yǔ)句，進(jìn)行內(nèi)循環(huán)迭代，當(dāng)內(nèi)循環(huán)條件為False時(shí)退出內(nèi)循環(huán)，進(jìn)入外循環(huán)迭代，直至外循環(huán)判斷條件為False時(shí)退出循環(huán)。循環(huán)嵌套的結(jié)構(gòu)流程圖如圖3-7所示。圖3-7

嵌套循環(huán)流程圖3.4.4break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句

（1）break語(yǔ)句

break語(yǔ)句用于終止當(dāng)前循環(huán)，并跳出循環(huán)體。一旦break語(yǔ)句被執(zhí)行，程序?qū)⒘⒓赐顺鲅h(huán)，不再執(zhí)行循環(huán)內(nèi)未執(zhí)行的語(yǔ)句，開(kāi)始執(zhí)行循環(huán)后的下一條語(yǔ)句。當(dāng)多個(gè)for語(yǔ)句、while語(yǔ)句彼此嵌套時(shí)，當(dāng)break語(yǔ)句被執(zhí)行時(shí)，程序?qū)⒘⒓赐顺霎?dāng)前內(nèi)層循環(huán)，不再執(zhí)行該內(nèi)層循環(huán)后的代碼，然后繼續(xù)執(zhí)行外層循環(huán)中的代碼。

（2）continue語(yǔ)句

continue語(yǔ)句用于跳過(guò)當(dāng)前循環(huán)中的剩余代碼，直接進(jìn)入下一次循環(huán)迭代。它不會(huì)終止整個(gè)循環(huán)，而是跳過(guò)當(dāng)前迭代并繼續(xù)執(zhí)行下一次迭代。3.4.5pass語(yǔ)句

在Python中還有一個(gè)pass語(yǔ)句。pass語(yǔ)句是一個(gè)占位符，在編寫(xiě)代碼時(shí)，還沒(méi)有想好要寫(xiě)什么，可以使用pass語(yǔ)句。它不做任何事情，只是一個(gè)占位符，用于在語(yǔ)法上需要語(yǔ)句的地方放置，以使程序結(jié)構(gòu)更清晰。3.4.6while-else語(yǔ)句在Python中，while循環(huán)可以與else語(yǔ)句結(jié)合使用，形成while-else結(jié)構(gòu)。語(yǔ)法結(jié)構(gòu)：

while循環(huán)條件：

語(yǔ)句塊1

else:

語(yǔ)句塊2執(zhí)行過(guò)程：循環(huán)條件成立時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句塊1，當(dāng)循環(huán)條件不成立時(shí)，執(zhí)行語(yǔ)句塊2。3.4.7for-else語(yǔ)句

當(dāng)for循環(huán)正常結(jié)束時(shí)，else語(yǔ)句塊中的代碼將被執(zhí)行，以完成必要的清理工作或執(zhí)行后續(xù)操作。for循環(huán)中else代碼塊同樣是可選的代碼塊。語(yǔ)法格式：

for循環(huán)變量in遍歷結(jié)構(gòu):

語(yǔ)句塊1

else:

語(yǔ)句塊2本章小結(jié)

分支結(jié)構(gòu)包括單分支結(jié)構(gòu)（if語(yǔ)句）、雙分支結(jié)構(gòu)（if-else語(yǔ)句）以及多分支結(jié)構(gòu)（if-elif-else語(yǔ)句）。循環(huán)結(jié)構(gòu)包括while