在编程的世界里，循环就像是一个不知疲倦的工人，重复着相同的工作，直到任务完成。Python中的循环结构，尤其是while和for循环，是处理重复任务的强大工具。

这篇文章就来聊聊Python中的循环，通过实际代码示例，帮助你更好地理解和使用它们。

#01 while循环：只要条件满足，就一直干

while循环是最基本的循环结构之一，它的作用是只要条件为真，就一直执行指定的代码块。这就好比你告诉一个小朋友：“只要天没黑，就一直玩。”代码示例如下：

# 打印5遍Hello Python
n = 0
while n < 5:
    print('Hello Python')
    n += 1  # 更新条件

在这个例子中，只要变量 n小于5，就会一直打印Hello Python，并且每次循环后n都会加1，直到n不再小于5，循环结束。

while循环还可以用来解决一些数学问题，比如高斯求和。高斯小时候就能快速计算出1加到100的结果，我们也可以用while循环来实现：

# 高斯求和：计算1+2+3+...+100的和
result = 0
n = 1
while n <= 100:
    result += n
    n += 1
print(result)  # 输出结果

不过，while循环如果条件始终为真，就会变成死循环，程序无法终止。比如下面这个例子：

# 死循环示例 可以不运行，会卡住的
while True:
    print(1)

这个代码会一直打印1，直到你手动停止程序。所以在使用while循环时，一定要确保条件最终会变成假，否则就会陷入死循环。

#02 for循环：遍历的便利

for循环是另一种常用的循环结构，通常用于遍历一个序列（比如列表、字符串、范围等）。

这就好比你告诉一个小朋友：“把这串葡萄都尝一遍。”代码示例如下：

# 打印5遍python
for i in range(5):
    print('python')

在这个例子中，range(5)生成了一个从0到4的数字序列，for循环会依次取出序列中的每个数字赋值给变量i，然后执行循环体。每次循环后，i会自动更新为序列中的下一个数字，直到序列结束。

for循环还可以用来计算一些复杂的数学问题，比如计算1到20的阶乘之和：

# 计算1!+2!+3!+...+20!
result2 = 0
for n in range(1, 21):  # 外层循环控制阶乘的次数
    result = 1
    for i in range(1, n + 1):  # 内层循环计算每个数的阶乘
        result *= i
    result2 += result
print(result2)  # 输出结果

#03循环控制：灵活掌控循环

有时候，我们可能需要在循环过程中提前退出循环，或者跳过某些循环。Python提供了break和continue语句来实现这些功能。

break：退出循环

break语句的作用是立即退出最近的for或while循环。比如：

# 输入名字，如果名字是mia就退出循环
while True:
    name = input('请输入你的名字：')
    if name == '小何':
        print('小何欢迎回家')
        break
    else:
        print('小何不在家，你一会儿再来吧')

在这个例子中，只要用户输入的名字是小何，就会打印欢迎信息并退出循环。

continue：跳过本次循环

continue语句的作用是跳过当前循环的剩余部分，直接进入下一次循环。比如：

# 打印0到4，跳过2
for i in range(5):
    if i == 2:
        continue
    print(i)

在这个例子中，当i等于2时，会跳过print(i)，直接进入下一次循环。

循环与else：循环的另一种结局

在Python中，for和while循环还可以与else语句结合使用。else块会在循环正常结束时执行，但如果循环被break中断，则不会执行else块。比如：

# 判断一个数字是否是质数
n = 5
for i in range(2, n):
    if n % i == 0:
        print(n, '不是质数')
        break
else:
    print(n, '是质数')

在这个例子中，如果n不是质数，循环会被break中断，不会执行else块；如果n是质数，循环正常结束，会执行else块。

#04 实战演练：生活中的循环应用

通过几个实际的例子，我们可以更好地理解循环的应用。

打印图形

假设我们需要打印一个由*组成的矩阵，或者一个等腰三角形。可以用for循环来实现：

# 打印m行n列的*号矩阵
m = 4
n = 5
for i in range(m):
    for j in range(n):
        print('*', end='')
    print()


# 打印n行等腰三角形
n = 7
for i in range(n):
    print(' ' * (n - 1 - i) + '*' * (i * 2 + 1))

穷举问题

有一个经典的数学问题：一只猴子第一天吃了桃子的一半又多吃了一个，第二天又吃了剩下的一半又多吃了一个，如此下去，第四天发现只剩下一个桃子了。问猴子第一天买了多少个桃子？可以用while循环来穷举解决：

# 穷举猴子买桃子的问题
peach = 1
while True:
    d1 = peach // 2 - 1
    d2 = d1 // 2 - 1
    d3 = d2 // 2 - 1
    if d3 == 1:
        print(peach)
        break
    peach += 1

九九乘法表

打印九九乘法表是一个常见的编程练习，可以用嵌套的for循环来实现：

# 打印九九乘法表
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f'{j}x{i}={i * j}', end=' ')
    print()

通过这些代码示例，可以看到Python的循环结构在日常生活中的应用。无论是简单的重复任务，还是复杂的数学问题，循环都能帮助我们高效地完成。

掌握这些循环结构，就像是掌握了生活中的重复力量，让我们的编程和生活更加轻松。

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