在程式碼中有的時候我們需要程式不斷地重複執行某一種操作，例如我們需要不停的判斷某一列表中存放的資料是否大於0，這個時候就需要使用迴圈控制語句。

1. while 迴圈語句

1.1 功能與語法

程式的迴圈結構允許多次執行相同的程式碼塊，如下圖所示：

在迴圈結構中，程式的執行流程為：

1. 判斷迴圈條件
2. 如果為真，則執行迴圈中的程式碼塊；執行後跳轉到步驟 1，重複第 1 步和第 2 步.
3. 如果為假，則迴圈結束

Python 提供了 while 語句用於迴圈控制，語法如下：

while 條件:
    程式碼塊

當迴圈條件為真時，程式會反覆執行程式碼塊，直至迴圈條件為假。

1.2 例子

編寫程式 while-loop.py，如下所示：

number = 1
while number <= 3:
    print(number)
    number = number + 1
print('END')

• 在第 1 行，設定變數 number 的初值為 1
• 在第 2 行，判斷變數 number 是否小於等於 3，執行 4 次條件判斷
  • 第 1 次條件判斷時，number 等於 1，列印 1，將 number 遞增為 2
  • 第 2 次條件判斷時，number 等於 2，列印 2，將 number 遞增為 3
  • 第 3 次條件判斷時，number 等於 3，列印 3，將 number 遞增為 4
  • 第 4 次條件判斷時，number 等於 4，迴圈結束，執行第 5 行，列印 END

程式輸出結果為：

1
2
3
END

2. for 迴圈語句

2.1 功能與語法

Python 提供了 for 語句用於遍歷序列中的元素，語法如下所示：

for 迴圈變數 in 序列:
    程式碼塊

假設序列中包含有 N 個元素：A1、A2、…、An，使用 for 語句遍歷該序列的過程如下：

• for 語句中的程式碼塊會執行 N 次
• 第 1 次執行時，迴圈變數的值為 A1
• 第 2 次執行時，迴圈變數的值為 A2
• …
• 第 N 次執行時，迴圈變數的值為 An

for 語句用於遍歷序列中的元素，這裡所講的序列是廣義的，可以是：

• 列表
• 元組
• 集合
• range 物件

2.2 遍歷列表

for item in ['www', 'imooc', 'com']:
    print(item)

程式的輸出結果如下：

www
imooc
com

2.3 遍歷元組

for item in ('www', 'imooc', 'com'):
    print(item)

程式的輸出結果如下：

www
imooc
com

2.4 遍歷集合

for item in {'www', 'imooc', 'com'}:
    print(item)

程式的輸出結果如下：

www
imooc
com

2.5 遍歷 range 物件

Python 中 range 物件表示一定範圍的整數序列，它有兩種形式：

• range(number) 表示區間 [0, number) 內的整數序列，該區間從 0 開始、到 number 結束，不包含 number。
• range(start, end) 表示區間 [start, end) 內的整數序列，該區間從 start 開始、到 end 結束，不包含 end。

1. 例子：遍歷 range(3)

for item in range(3):
    print(item)

range(3) 表示 0、1、2 這三個整數構成的序列，程式的輸出結果如下：

0
1
2

2. 例子：遍歷 range(1, 3)

for item in range(1, 3):
    print(item)

range(3) 表示 1、2 這兩個整數構成的序列，程式的輸出結果如下：

1
2

3. break 語句

3.1 功能與語法

在通常的迴圈中，當條件為假時，迴圈才會終止，有些情況下，希望能夠提前從迴圈中退出。Python 提供了
break 語句用於從迴圈中退出，如下圖所示：

• 當條件為假時，迴圈結束，程式流程到達出口
• 當條件為真時，執行條件為真的分支中的程式碼塊
  • 如果程式碼塊中包含有 break 語句
  • break 語句會中斷當前的迴圈執行流程，直接跳轉到程式的出口

3.2 例子

編寫程式檢測 number 是否為素數，將檢測結果儲存在變數 is_prime 中，如下所示：

number = 9
is_prime = True
factor = 2
while factor < number:
    print(factor)
    if number % factor == 0:
        is_prime = False
        break
    factor = factor + 1
print(is_prime)

• 在第 1 行，設定 number 為 9，程式檢測 number 是否為素數
• 在第 2 行，設定檢測結果 is_prime 初值為 True
• 在第 3 行，設定迴圈變數 factor 為 2
  • 在第 4 行，判斷迴圈變數 factor 是否小於 number
  • 在第 9 行，迴圈變數 factor 自增 1
• 在第 6 行，判斷 factor 是否是 number 的因子
  • 如果 factor 是 number 的因子，則 number 不是素數
  • 在第 6 行，將結果記錄在變數 is_prime 中
  • 在第 7 行，已經檢測到 number 不是素數，因此可以提前退出迴圈

執行程式，輸出結果如下：

2
3
False

4. continue 語句

4.1 功能與語法

在通常的迴圈中，迴圈塊中的語句是順序執行的，有些情況下，希望能夠跳過迴圈塊中的剩餘語句。Python 提供了 continue 語句用於跳過迴圈塊中的剩餘語句，如下圖所示：

• 當條件為假時，迴圈結束，程式流程到達出口
• 當條件為真時，執行條件為真的分支中的程式碼塊
  • 如果程式碼塊中包含有 continue 語句
  • break 語句會中斷當前的迴圈執行流程，直接跳轉到迴圈條件處

4.2 例子

編寫程式計算列表中正數的累加和，程式碼如下：

number = 9
is_prime = True
factor = 2
while factor < number:
    print(factor)
    if number % factor == 0:
        is_prime = False
        break
    factor = factor + 1
print(is_prime)

• 在第 1 行，設定 sum 為 0
• 在第 2 行，設定一個包含 6 個元素的列表，其中包含 3 個正數、3 個負數
• 在第 3 行，使用 for 迴圈遍歷這個列表
• 在第 4 行，如果 number < 0
  • 使用 continue 語句跳過第 6 行的語句
  • 程式跳轉到迴圈開始的地方繼續執行

程式執行的輸出結果如下：

6

5. else 語句

5.1 在 while 迴圈中使用 else 語句

while 語句中提供了 else 語句，語法如下：

while 條件：
    程式碼塊 1
else:
    程式碼塊 2

• 當迴圈條件為真時，執行程式碼塊 1
• 當迴圈條件為假時，執行程式碼塊 2

編寫程式 while-else.py，如下所示：

number = 1
while number <= 3:
    print(number)
    number = number + 1
else:
    print('At the end:', number)

程式輸出結果為：

1
2
3
At the end: 4

5.2 在 for 迴圈中使用 else 語句

for 語句中提供了 else 語句，語法如下：

for 變數 in 序列:
    程式碼塊 1
else:
    程式碼塊 2

• 當迴圈條件為真時，執行程式碼塊 1
• 當迴圈條件為假時，執行程式碼塊 2

編寫程式 for-else.py，如下所示：

for number in range(1, 4):
    print(number)
else:
    print('At the end:', number)

程式輸出結果為：

1
2
3
At the end: 4

5.3 一個有意義的例子

else 語句通常用於當迴圈非正常退出的場景中，一個有意義的例子如下：

number = 9
factor = 2
while factor < number:
    print(factor)
    if number % factor == 0:
        is_prime = False
        break
    factor = factor + 1
else:
    is_prime = True
print(is_prime)

該程式檢測 number 是否為素數，將檢測結果儲存在變數 is_prime 中

• 在第 1 行，設定 number 為 9，程式檢測 number 是否為素數
• 在第 2 行，設定迴圈變數 factor 為 2
  • 在第 3 行，判斷迴圈變數 factor 是否小於 number
  • 在第 8 行，迴圈變數 factor 自增 1
• 在第 5 行，判斷 factor 是否是 number 的因子
  • 如果 factor 是 number 的因子，則 number 不是素數
  • 在第 6 行，將結果記錄在變數 is_prime 中
  • 在第 7 行，提前退出迴圈
• 在第 9 行，依次測試 2、3、4、5、6、7、8 是否為 number 的因子
  • 如果都不是 number 的因子，則說明 number 是素數
  • 在第 10 行，將結果記錄在變數 is_prime 中

執行程式，輸出結果如下：

2
3
False

上述的例子，使用 for 迴圈改寫，如下所示：

number = 9
for factor in range(2, number):
    print(factor)
    if number % factor == 0:
        is_prime = False
        break
else:
    is_prime = True
print(is_prime)

執行程式，輸出相同的結果，如下所示：

2
3
False

6. 小結

Python 中的迴圈控制語句只有 for 和 While 兩種，不同於 C 或者 Java 等其他程式語言還有 do…while。迴圈控制語句和分級結構語句一樣在工作中經常會用到。大家多想想在程式設計中有什麼地方是需要用到 迴圈控制語句的，想到之後不妨用程式碼實現一下。