【学Python自动化】 4. Python 控制流与函数学习笔记

发布于:2025-08-31 ⋅ 阅读:(21) ⋅ 点赞:(0)

一、if 语句

基本语法


x = int(input("请输入一个整数: "))

if x < 0:
    x = 0
    print('负数变为零')
elif x == 0:
    print('零')
elif x == 1:
    print('一')
else:
    print('更多')

特点

  • elif 是 else if 的缩写

  • 可以有0个或多个 elif 部分

  • else 部分是可选的

  • 替代其他语言的 switch/case 语句

二、for 语句

遍历序列


words = ['cat', 'window', 'defenestrate']
for w in words:
    print(w, len(w))

输出:


cat 3
window 6
defenestrate 12

安全修改字典的两种策略


users = {'Hans': 'active', 'Éléonore': 'inactive', '景太郎': 'active'}

# 策略1:迭代副本
for user, status in users.copy().items():
    if status == 'inactive':
        del users[user]

# 策略2:创建新字典
active_users = {}
for user, status in users.items():
    if status == 'active':
        active_users[user] = status

三、range() 函数

基本用法


for i in range(5):
    print(i)  # 输出: 0,1,2,3,4

list(range(5, 10))     # [5, 6, 7, 8, 9]
list(range(0, 10, 3))  # [0, 3, 6, 9]
list(range(-10, -100, -30))  # [-10, -40, -70]

按索引迭代序列


a = ['Mary', 'had', 'a', 'little', 'lamb']
for i in range(len(a)):
    print(i, a[i])

range对象特性

  • 不真正存储所有值,节省内存

  • 只有在被迭代时才生成值

  • 是可迭代对象(iterable)

四、break 和 continue

break 示例


for n in range(2, 10):
    for x in range(2, n):
        if n % x == 0:
            print(f"{n} = {x} * {n//x}")
            break

continue 示例


for num in range(2, 10):
    if num % 2 == 0:
        print(f"偶数: {num}")
        continue
    print(f"奇数: {num}")

五、循环的 else 子句

质数检测示例


for n in range(2, 10):
    for x in range(2, n):
        if n % x == 0:
            print(n, '=', x, '*', n//x)
            break
    else:
        # 循环正常结束(未break)时执行
        print(n, '是质数')

六、pass 语句

占位符用法


# 无限循环等待中断
while True:
    pass  # 按 Ctrl+C 中断

# 空类定义
class MyEmptyClass:
    pass

# 待实现的函数
def initlog(*args):
    pass  # 记得实现这个!

七、match 语句(Python 3.10+)

基本模式匹配


def http_error(status):
    match status:
        case 400:
            return "错误请求"
        case 404:
            return "未找到"
        case 418:
            return "我是茶壶"
        case _:
            return "网络有问题"

元组解包模式


def handle_point(point):
    match point:
        case (0, 0):
            print("原点")
        case (0, y):
            print(f"Y={y}")
        case (x, 0):
            print(f"X={x}")
        case (x, y):
            print(f"X={x}, Y={y}")
        case _:
            raise ValueError("不是点")

类模式匹配


class Point:
    __match_args__ = ('x', 'y')
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

def where_is(point):
    match point:
        case Point(0, 0):
            print("原点")
        case Point(0, y):
            print(f"Y={y}")
        case Point(x, 0):
            print(f"X={x}")
        case Point():
            print("其他位置")

八、定义函数

斐波那契函数


def fib(n):
    """打印小于n的斐波那契数列"""
    a, b = 0, 1
    while a < n:
        print(a, end=' ')
        a, b = b, a + b
    print()

fib(2000)  # 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597

返回列表的函数


def fib2(n):
    """返回小于n的斐波那契数列列表"""
    result = []
    a, b = 0, 1
    while a < n:
        result.append(a)
        a, b = b, a + b
    return result

f100 = fib2(100)  # [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]

九、函数参数详解

1 默认参数值

def ask_ok(prompt, retries=4, reminder='请重试!'):
    while True:
        reply = input(prompt)
        if reply in {'y', 'ye', 'yes'}:
            return True
        if reply in {'n', 'no', 'nop', 'nope'}:
            return False
        retries -= 1
        if retries < 0:
            raise ValueError('无效的用户响应')
        print(reminder)
2 关键字参数

def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Norwegian Blue'):
    print("-- This parrot wouldn't", action, end=' ')
    print("if you put", voltage, "volts through it.")
    print("-- Lovely plumage, the", type)
    print("-- It's", state, "!")

# 有效调用
parrot(1000)
parrot(voltage=1000)
parrot(voltage=1000000, action='VOOOOOM')
parrot(action='VOOOOOM', voltage=1000000)
3 特殊参数

def f(pos1, pos2, /, pos_or_kwd, *, kwd1, kwd2):
    print(pos1, pos2, pos_or_kwd, kwd1, kwd2)

# 正确调用
f(1, 2, 3, kwd1=4, kwd2=5)
f(1, 2, pos_or_kwd=3, kwd1=4, kwd2=5)
4 任意参数列表

def write_multiple_items(file, separator, *args):
    file.write(separator.join(args))

def concat(*args, sep="/"):
    return sep.join(args)

concat("earth", "mars", "venus")  # "earth/mars/venus"
concat("earth", "mars", "venus", sep=".")  # "earth.mars.venus"
5 解包参数

# 列表解包
args = [3, 6]
list(range(*args))  # [3, 4, 5]

# 字典解包
def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom'):
    print(f"-- This parrot wouldn't {action}", end=' ')
    print(f"if you put {voltage} volts through it.", end=' ')
    print(f"E's {state}!")

d = {"voltage": "four million", "state": "bleedin' demised", "action": "VOOM"}
parrot(**d)
6 Lambda 表达式

# 匿名函数
f = lambda x: x + 42
f(1)  # 43

# 返回lambda函数
def make_incrementor(n):
    return lambda x: x + n

f = make_incrementor(42)
f(0)  # 42
f(1)  # 43

# 作为参数传递
pairs = [(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three'), (4, 'four')]
pairs.sort(key=lambda pair: pair[1])
# [(4, 'four'), (1, 'one'), (3, 'three'), (2, 'two')]

十、编码风格建议(PEP 8)

主要规范

  • 缩进: 4个空格,不要用制表符

  • 行宽: 不超过79个字符

  • 空行: 分隔函数和类,以及代码块

  • 注释: 单独一行,说明代码功能

  • 命名:

    • 类名: UpperCamelCase

    • 函数名: lowercase_with_underscores

    • 方法第一个参数: self

  • 运算符: 前后加空格

  • 编码: 使用UTF-8

示例


def calculate_average(numbers):
    """计算数字列表的平均值"""
    total = sum(numbers)
    count = len(numbers)
    return total / count if count > 0 else 0

这些控制流和函数特性是Python编程的核心,熟练掌握它们对于编写高效、清晰的代码至关重要。


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