数据分析笔记09：Python条件语循环

Python的缩进机制

Python的重要特性在于使用缩进来表示代码层级。标准缩进为4个空格。快捷键Tab可自动缩进4个空格。缩进表示嵌套关系，相同缩进表示同级语句。

缩进操作技巧包括：向右缩进使用Tab，向左缩进使用Shift + Tab，多行同时缩进可选中多行后按Tab。

基本if语句

语法结构：

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if 条件判断:
    # 条件成立时执行的代码
    语句1
    语句2

执行逻辑：若条件返回True，则执行缩进的代码块；若条件返回False，则跳过缩进的代码块。

示例1：简单判断

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if True:
    print('条件成立执行的代码一')
   
print('无论条件是否成立都执行的代码')

示例2：数值比较

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if 9 > 8:
    print('条件成立执行的代码一')
   
print('无论条件是否成立都执行的代码')

实际应用：年龄判断上网

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age = input('请输入你的年龄：')
if int(age) > 18:
    print('已经成年可以上网')
   
print('系统关闭')

重要提醒：input()接收的数据为字符串类型，需要使用int()转换为整型才能进行数值比较。

if-else语句

基本语法

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if 条件判断:
    # 条件成立时执行
    pass 1
else:
    # 条件不成立时执行
    pass 2

执行逻辑：if表示如果条件成立则执行pass 1，else表示否则执行pass 2。

实际示例

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age = input('请输入你的年龄：')
if int(age) > 18:
    print('已经成年可以上网')
else:
    print('没有成年不能上网')
   
print('系统关闭')

运行结果：输入19输出「已经成年可以上网」后「系统关闭」；输入12输出「没有成年不能上网」后「系统关闭」。

if-else与人类思维的相似性在于其类似于日常决策，例如如果周末是晴天则出去玩，否则待在家里。Python的条件语句与人类的逻辑思维高度一致。

多重判断（elif）

语法结构

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if 条件1:
    # 条件1成立时执行
    代码块1
elif 条件2:
    # 条件2成立时执行
    代码块2
elif 条件3:
    # 条件3成立时执行
    代码块3
else:
    # 以上条件都不成立时执行
    代码块4

实际案例：年龄段判断

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age = int(input('请输入您的年龄：'))
if age < 18:
    print(f'您的年龄是{age}岁，童工一枚')
elif age >= 18 and age <= 60:
    print(f'您的年龄是{age}岁，合法公民')
else:
    print(f'您的年龄是{age}岁，可以退休')

逻辑分析如下表所示：

输入年龄	判断结果	输出内容
16	age < 18	童工一枚
22	18 <= age <= 60	合法公民
77	age > 60	可以退休

and逻辑运算符的应用：age >= 18 and age <= 60 表示两个条件同时成立才返回True。

if嵌套

嵌套结构

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if 条件1:
    代码1
    代码2
    if 条件2:
        代码4 # 需要条件1和条件2都成立
        代码5
    else:
        代码6
else:
    代码7

执行逻辑：只有当条件1成立后，才会判断条件2；代码4和代码5需要条件1和条件2同时成立才执行。

实际案例：乘坐公交车

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answer = input('告诉我是否有钱：')
if answer == '有钱':
    print('请上车大哥')
   
    seat = input('是否有座位（输入1代表有座位，其他代表无座位）：')
   
    if seat == '1':
        print('大哥请坐下')
    else:
        print('大哥请站一会')
else:
    print('没钱请下车')

场景分析：有钱且有座位输出「请上车大哥」后「大哥请坐下」；有钱且无座位输出「请上车大哥」后「大哥请站一会」；没钱输出「没钱请下车」（不会判断座位）。

改进版：更严谨的判断

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answer = input('告诉我是否有钱：')
if answer == '有钱':
    print('请上车大哥')
   
    seat = input('是否有座位（输入1代表有座位，其他代表无座位）：')
   
    if seat == '1':
        print('大哥请坐下')
    else:
        print('大哥请站一会')
elif answer == '没钱':
    print('没钱请下车')
else:
    print('输入错误')

多重判断与嵌套的组合：该例子同时使用了多重判断（if-elif-else）和嵌套（内部的if-else），使程序逻辑更加完善。

while循环

基本语法

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while 条件判断:
    # 条件成立时重复执行的代码
    循环体

执行逻辑：当条件为True时，不断重复执行循环体，直到条件变为False才跳出循环。

死循环示例

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while 9 > 8:
    print('我请你吃饭')

警告：死循环。9 > 8 永远成立，程序会无限循环打印「我请你吃饭」，永不停止。按红色停止按钮可终止程序。

跳出机制：计数器

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i = 0
while i < 5:
    print('我请你吃饭')
    i += 1 # 每次循环i加1
   
print('任务完成')

执行过程如下表所示：

循环次数	i的值	i < 5?	操作
第1次	0	True	打印，i变为1
第2次	1	True	打印，i变为2
第3次	2	True	打印，i变为3
第4次	3	True	打印，i变为4
第5次	4	True	打印，i变为5
第6次	5	False	跳出循环

跳出机制的重要性：while循环必须有跳出机制，否则会造成死循环，导致程序卡死，后续代码无法执行。

for循环

基本语法

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for 变量 in range(数字):
    # 循环执行的代码
    循环体

range()函数：生成数字区间。

range()函数详解

三种用法：

用法1：range(n) - 从0开始

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range(5) # 生成：0, 1, 2, 3, 4

用法2：range(start, stop) - 指定区间

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range(2, 5) # 生成：2, 3, 4

用法3：range(start, stop, step) - 指定步长

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range(0, 10, 2) # 生成：0, 2, 4, 6, 8

range()的左闭右开特性：range(5) 生成 0, 1, 2, 3, 4，包含起始值（左闭），不包含结束值（右开）。

基本for循环示例

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for i in range(5):
    print('我请你吃饭')
   
print('任务完成')

执行过程：i依次取值0至4，每取一个值执行一次循环体，自动跳出循环，执行后续代码。

for循环的自动特性

for循环的优势在于不需要手动设置计数器，不需要手动i += 1，自动取值，自动结束，代码更简洁，不易出错。

for循环嵌套

嵌套结构

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for 外层变量 in range(外层次数):
    # 外层循环体
    for 内层变量 in range(内层次数):
        # 内层循环体

执行规则：外层循环每执行一次，内层循环完整执行所有次数；外层循环必须等内层循环全部执行完，才能进入下一次外层循环。

实际案例：打印星星矩阵

目标：打印4行，每行3个星星

代码实现：

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for j in range(4): # 外层循环控制行数
    for i in range(3): # 内层循环控制每行的星星数
        print('*', end='') # end='' 取消默认换行
    print() # 打印换行符

执行过程详解

如下表所示：

步骤	j值	i值	操作	结果
1	0	0, 1, 2	打印3个*	*（第1行）
2	1	0, 1, 2	打印3个*	*（第2行）
3	2	0, 1, 2	打印3个*	*（第3行）
4	3	0, 1, 2	打印3个*	*（第4行）

print()的end参数：print('*', end='') 表示打印后不换行，默认情况下print()会自动在末尾加换行符。

循环控制：break

break的作用

功能：立即终止循环，跳出整个循环结构。

语法：

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while/for 循环条件:
    if 某个条件:
        break # 终止循环
    其他代码

实际案例：吃苹果

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i = 1
while i <= 5:
    if i == 4:
        print('吃饱了不吃了')
        break
   
    print(f'吃了第{i}个苹果')
    i += 1
print('从循环中跳出')

执行分析：i=1, 2, 3时正常打印并执行i+=1；i=4时触发break，立即跳出循环，不再执行「吃了第4个苹果」，不再执行i+=1，直接执行循环外的代码。

break的特点：遇到break立即终止循环，不执行break后的任何循环体代码，直接跳到循环外继续执行。

循环控制：continue

continue的作用

功能：跳过本次循环，继续下一次循环。

语法：

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while/for 循环条件:
    if 某个条件:
        continue # 跳过本次循环
    其他代码

实际案例：跳过偶数

需求：打印1到19之间的所有奇数

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for i in range(1, 20):
    if i % 2 == 0: # 如果是偶数
        continue # 跳过本次循环
    print(i) # 打印奇数

执行过程详解

当i=1时：1%2=11%2=1，不等于0，不执行continue，打印1。

当i=2时：2%2=02%2=0，等于0，执行continue，跳过print(i)，不打印2，直接进入下一次循环。

当i=3时：3%2=13%2=1，不等于0，不执行continue，打印3。以此类推。

取余运算符的妙用：i%2==0i%2==0 判断偶数，偶数除以2余数为0，奇数除以2余数为1。

break vs continue

核心区别

如下表所示：

特性	break	continue
作用	终止整个循环	跳过本次循环
循环状态	不再继续循环	继续下一次循环
后续代码	跳出后不执行循环体	跳过后执行下一次循环
应用场景	找到目标后停止	跳过特定条件

形象比喻

break类似于吃苹果吃饱了：吃到第3个苹果吃饱了，不再吃任何苹果，结束吃苹果的行为。

continue类似于苹果有虫子：第3个苹果有虫子，不吃，继续吃第4个、第5个苹果，只是跳过有虫子的那个。

对比示例

使用break：

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for i in range(1, 6):
    if i == 3:
        break
    print(i)
# 输出：1, 2

使用continue：

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for i in range(1, 6):
    if i == 3:
        continue
    print(i)
# 输出：1, 2, 4, 5

总结

缩进的重要性

Python独有的缩进机制：用4个空格表示代码层级，相同缩进等于同级代码，增加缩进等于嵌套代码，不用大括号，更简洁清晰。

条件语句总结

如下表所示：

语句类型	语法	应用场景
if	if 条件:	单一条件判断
if-else	if 条件: ... else:	二选一
elif	if ... elif ... else:	多选一
嵌套	if内套if	多层条件判断

循环语句总结

如下表所示：

循环类型	语法	特点	适用场景
while	while 条件:	条件控制	不确定次数
for	for i in range():	次数控制	确定次数

循环控制总结

如下表所示：

关键字	作用	效果
break	终止循环	跳出整个循环
continue	跳过本次	进入下一次循环