你真的會python中的for迴圈嗎
for 迴圈是 Python 中的通用序列迭代器:它可以單步遍歷任何有序序列中的元素。for 語句適用於字串、列表、元組、其他內建可迭代物件和類建立的新物件。
for 通常比 while 迴圈更容易編碼並且執行效率更高,當需要遍歷一個序列時,首先要考慮for迴圈。一般而言,當物件有特定的長度時,可以使用 for 迴圈,沒有時使用 while 迴圈。例如:使用 for 迴圈遍歷目錄中的檔案、檔案中的字元、列表中的元素等。無論是否知道度,所有這些都有自身特定的長度。但是在遊戲中,一般使用 while 迴圈,因為不知道使用者什麼時候關閉程式。
下列程式碼就是for迴圈的基本格式,裡面是需要迴圈執行的內容:
for target in sequence: print(target)
Python 在執行 for 迴圈時,會將序列物件中的元素一一賦值給目標,並執行一次迴圈體。迴圈體通常使用賦值目標來引用序列中的當前項,就好像它是一個在序列中步進的游標。在 for 中用作賦值目標的名稱通常是 for 迴圈體範圍內的變數,也就區域性變數。它可以在迴圈體內更改,但當控制再次返回迴圈頂部時,將自動設定為序列中的下一項。在迴圈之後,這個變數通常是最後訪問的專案,也就是序列中的最後一個專案,除非迴圈
以break語句退出。
下面這個例子,我們從左到右依次將名稱 x 分配給列表中的三個元素,每次執行 print 語句。因為 print 函式預設為換行符,所以
每個元素在列印時都是一個新行。在第一次迭代中 x=‘spam’,第二次迭代 x=‘eggs’,第三次迭代 x=‘ham’。
Python學習交流Q群:906715085 for x in ['spam', 'eggs', 'ham']: print(x)
計算序列中元素總和。
total = 0 for i in [1,2,3,4]: total = total + i print(total)
也可以遍歷任何資料型別,比如,我們遍歷一個字串,並在每個字母之間留一個空格將其打印出來。
word = 'hello' for letter inword: print(letter, end=' ')
for迴圈賦值給元組
當迴圈遍歷元組序列時,可以將序列中的元素賦值給目標元組,序列中元組的專案依次賦值給目標元組對應的元素。
t = [(1,2), (3,4), (5,6)] for (a,b) in t: print(a,b)
遍歷字典
d = {'a':1, 'b':2, 'c':3} for key, value in d.items(): print(key, value)
賦值後拆分
t = [(1,2), (3,4), (5,6)] for both in t: a,b = both print(a,b)
我們不一定要在for迴圈中對應的賦值目標,也可以在迴圈體中對賦值目標進行拆分。
巢狀迴圈
for 迴圈也可以巢狀,使用內建的 range() 函式返回一個列表,為每個迴圈生成數字 0-2。每個 i 迴圈的內部 j 迴圈迴圈。在下面例子中,每個迴圈執行 3 次,總共是9次。
for i in range(3): for j in range(3): print(i,j)
python 中可以使用 itertools 模組獲得相同的結果,而不是兩個巢狀的 for 迴圈
from itertools import product for pairs in product(range(3), range(3)): print(pairs)
這裡pairs輸出為一個元組。再舉一個巢狀迴圈的小栗子,比如,從一個句子中提取所有字母。
sentence = 'This is a sentence.' for word in sentence.split(' '): for char in word: print(char)
第一層for將句子按空格拆分成列表,也就是每個單詞,第二層是遍歷每個單詞的每個字母,這樣就提取出了除去空格的所有字母。
range
Python 內建的 range 函式是一個生成整數列表的迭代器,它通常與 for 迴圈結合使用,是生成所需數字列表的簡單方法。如上例所示,它通過給它引數 3 來生成一個列表 [0, 1, 2]。
range(start, stop[, step])
這是range的基本語法,start是初始值,stop的終止值,注意最終停的值不會等於,也不會超過stop的值,step是每次遞增的值,預設是1。
基本用法
for i in range(10): print(i)
生成0-9的序列。
特定範圍
for i in range(5,10): print(i)
生成5-9的一個序列。
特定間隔的序列
for i in range(5,10,2): print(i)
生成序列[5,7,9]
逆向序列
for i in range(10,0,-1): print(i)
step可以為負數,也就是每次遞減step,來生成一個減小的序列。
l = list(range(3)) print(l[::-1])
上述程式碼也能得到一個逆向序列,其實list[start:stop:step],也可以看成一個for迴圈來用。當然也可是使用list(reversed(l))來得到一個逆向序列。
說明一點
不要在 for 迴圈中使用 range(len(sequence))來獲取序列中每個元素的索引,因為 Python 允許您直接迴圈序列。在 Python 中,當您使用 for 迴圈迴圈序列時,大多數時候不需要知道索引。不建議使用下列例子中的用法。如果一定要獲取,可以使用列舉enumerate。
seq = ['spam', 'eggs', 'ham'] for i in range(len(seq)): print(f'{seq[i]} is at index {i}')
列舉
Enumerate 是一個內建的生成器物件,它有一個由 next 內建函式呼叫的 next 方法,該方法每次通過迴圈返回一個 (index, value) 元組,我們可以在 for 迴圈中使用元組賦值來拆分這些元組。
for index, target in enumerate(['spam', 'eggs', 'ham']): print(f'{target} is at index {index}')
上述例子,就獲取了列表中元素的索引。
使用 enumerate 函式,索引變數會隨著序列中的目標序列遞增(預設從 0 開始)。您可以將起始編號作為第二個引數來更改預設起始計數器。
for index, target in enumerate(['spam', 'eggs', 'ham'], 10): print(f'{target} is at index {index}')
可以看到,起始索引變成了10,然後依次遞增1。
改變正在迴圈中的序列
有時迴圈過程中,需要對迴圈的序列進行修改。
l = ['spam', 'eggs', 'ham']for word in l: if 's' in word: l.remove(word) print(l)
上述例子的直觀作用是,刪除列表中帶有s的單詞,但是結果是,只是刪除了第一個帶有s的spam這個單詞,並沒有刪除eggs。
我們需要對列表的引用進行復制,然後迴圈複製並修改原始內容。通過這種方式,迴圈中的操作才能應用於原始列表。
l = ['spam', 'eggs', 'ham']for word in l[:]: if 's' in word: l.remove(word) print(l)
說明一點
在這裡要注意 [:] 為列表的引用建立了一個淺拷貝。也可以匯入複製模組使用 copy.copy(sequence)。
巢狀列表其實需要深拷貝,取決於要刪除的內容。需要匯入複製模組來執行 copy.deepcopy(sequence)。在迭代物件的同時刪除
物件,瞭解它與 for 迴圈的關係很重要,因為它可能導致意外輸出,至於深拷貝和淺拷貝,就是另外的知識點了。
zip
zip 允許我們使用 for 迴圈來並行訪問多個序列,zip 將一個或多個序列作為引數並返回一系列元組,這些元組將這些序列中的並
行項配對。
l1 = [1,2,3,4] l2 = [5,6,7,8] for x,y in zip(l1, l2): print(x, y, x + y)
使用 zip 建立了一個元組對列表,我們在一個 for 迴圈中迴圈了兩個單獨的列表,當然,它也不限於兩個引數,只需要確保有相同
數量的目標來拆分給定的列表,這裡我們有兩個列表,所以我們只需要 x 和 y 來解壓它們。
當引數長度不同時,zip 會以最短序列的長度截斷結果元組。
s1 = 'abc' s2 = 'xyz123' for x,y in zip(s1, s2): print(x, y)
可以在執行時使用 zip 構建字典。
keys = ['spam', 'eggs', 'ham'] values = [1,3,5]d = {} for k,v in zip(keys, values): d[k] = vprint(d)
或者
keys = ['spam', 'eggs', 'ham'] values = [1,3,5] d = dict(zip(keys, values)) print(d)
排序
遍歷一個排序的列表。
abc = ['b','d','a','c','f','e'] for letter in sorted(abc): print(letter)
或者使用sorted(abc)得到一個升序的序列,使用sorted(abc, reverse=True)得到一個降序的序列。
列表組合
任何列表組合都可以轉換為 for 迴圈,反之則不行。元素直接寫在方括號中,是構造新列表的一種方式。列表組合的速度大約是
手動 for 迴圈的兩倍,因為它們的迭代是在直譯器中以 C 語言速度執行的。然而,使它們過於複雜會降低可讀性。
for y in ['foo','bar']: for x in [y.lower(), y.upper()]: print(x)
使用for迴圈進行壓縮。
l = [x for y in ['foo','bar'] for x in [y.lower(),y.upper()]] print(l)
變換過程
第二個for放到第一個for後面,然後掉第一個for的冒號,在最前面寫一個第二個for的變數,最後將所有內容放在括號中。
舉個例子,建立一個新列表並將字串“ham”輸入與原始列表中一樣多的次數。
Python學習交流Q群:906715085### lst = ['spam', 'ham', 'eggs', 'ham']ham_ lst = []for item in lst: if item == 'ham': ham_lst.append(item)print(ham_lst)
使用列表組合。
lst = ['spam', 'ham', 'eggs', 'ham']ham_ lst = [item for item in lst if item == 'ham'] print(ham_lst)
上述兩段程式碼得到相同的結果。
map
內建 map 函式返回一個迭代器,該迭代器對輸入迭代器中的值呼叫函式,並返回結果。這裡,我們建立一個函式來呼叫,它返回給定數字的 2 倍。
def times_two(x): return 2 * x
現在我們將使用 map 迴圈這個函式,在 range 函式給出的每個數字上呼叫這個函式。
for i in map(times_two, range(5)): print(i)
或者,下列兩種方式,都得到相同的列表,你可以理解為簡單的 for 迴圈。map 所做的就是對序列中的每個結果呼叫 times_two 函式,Map 存在,可以不使用 for 迴圈。
list(map(times_two, range(5))) [times_two(num) for num in range(5)]
面對疫情 不必恐慌
break:跳出最近的封閉迴圈
continue:跳到最近的封閉迴圈的頂部
pass:什麼都不做,空語句佔位符
else:當且僅當迴圈正常退出時執行
break
for 迴圈在迭代中途停止,一旦執行了 break 語句,這個 for 迴圈就會停止。
for letter in 'Python': if letter == 'o': break print(letter)
continue
將 break 替換為 continue 時,continue 語句在該單次迭代中停止了 for 迴圈,並繼續下一次迭代(即字母 n)。
for letter in 'Python': if letter == 'o': continue print(letter)
pass
在下列例子中,當 letter == ‘o’ 時沒有任何反應,就好像 if 條件從未存在過。它確實執行了,但沒有任何結果發生,這更像是一個佔位符。如果知道會有一個 if 條件,會稍後再寫,只是還沒有放入 if 條件的內容。
for letter in 'Python': if letter == 'o': pass print(letter)
else
在下列示例中,else 子句僅在 for 迴圈正常結束時執行。
#for非正常結束 for letter in 'Python': if letter == 'o': print('loop ended prematurely') break print(letter) else: print('loop finished')#for正常結束 for letter in 'Python': if letter == 'x': break print(letter) else: print('loop finished')