循环（for/while）

循环是编程中处理重复任务的核心工具，Python提供了两种主流循环结构：for循环（遍历可迭代对象）和while循环（根据条件重复执行）。本节将系统讲解两者的语法、使用场景及常见技巧，帮你掌握“重复执行代码”的核心能力。

一、循环的核心作用

循环的本质是重复执行一段代码，直到满足终止条件。例如：

• 计算1到100的和（重复相加）。
• 遍历列表中的每个元素（重复处理数据）。
• 等待用户输入正确内容（重复提示直到输入正确）。

二、for循环：遍历可迭代对象

for循环用于遍历可迭代对象（如列表、字符串、字典、range()生成的序列等），逐个处理其中的元素。

1. 基础语法

for 变量 in 可迭代对象:
    # 对当前元素执行的代码（缩进）

2. 遍历不同可迭代对象

• 遍历列表：逐个取出列表中的元素。

fruits = ["apple", "banana", "orange"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)  # 依次输出：apple、banana、orange

• 遍历字符串：逐个取出字符（字符串是字符的可迭代对象）。

s = "hello"
for char in s:
    print(char)  # 依次输出：h、e、l、l、o

• 遍历range()生成的数字序列：range(start, end, step)生成从start到end-1（步长step）的整数序列。

# 输出1-5的整数（range(1,6)等价于1,2,3,4,5）
for num in range(1, 6):
    print(num)  # 输出：1、2、3、4、5

# 输出1-10的偶数（步长2）
for num in range(1, 11, 2):
    print(num)  # 输出：1、3、5、7、9

• 遍历字典：默认遍历键（keys()），也可遍历值（values()）或键值对（items()）。

student = {"name": "张三", "age": 20, "score": 85}
# 遍历键
for key in student:
    print(key)  # 输出：name、age、score
# 遍历键值对
for key, value in student.items():
    print(f"{key}: {value}")  # 输出：name: 张三；age: 20；score: 85

3.for循环的扩展用法

• break：跳出整个循环（终止循环，不再执行后续迭代）。

for num in range(1, 10):
    if num == 5:
        break  # 当num=5时，跳出循环，不再继续
    print(num)  # 输出：1、2、3、4

• continue：跳过当前迭代（继续执行下一次迭代）。

for num in range(1, 6):
    if num == 3:
        continue  # 跳过num=3的处理
    print(num)  # 输出：1、2、4、5

• 嵌套for循环：外层循环控制“行”，内层循环控制“列”（如打印乘法表）。

# 打印99乘法表（上三角）
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i+1):
        print(f"{j}×{i}={i*j}", end="\t")  # 用制表符\t对齐
    print()  # 换行

三、while循环：根据条件重复执行

while循环会持续执行代码块，直到指定的条件变为False（条件可以是任意返回布尔值的表达式）。

1. 基础语法

while 条件表达式:
    # 条件为True时重复执行的代码（缩进）

2. 典型使用场景

• 等待用户输入正确内容：直到用户输入符合要求才退出循环。

password = ""
while password != "123456":  # 密码错误时循环继续
    password = input("请输入密码（正确密码：123456）：")
print("登录成功！")

• 实现倒计时/计数器：从某个数值开始，每次减1直到0。

count = 5
while count > 0:
    print(f"倒计时：{count}秒")
    count -= 1  # 等价于count = count - 1
print("时间到！")

3. 避免无限循环的关键

while循环必须确保条件最终会变为False，否则会导致无限循环（程序卡死）。常见错误和解决方法：

4.while循环的扩展用法

• break和continue：与for循环用法一致，用于控制循环流程。

num = 1
while num <= 10:
    if num == 5:
        break  # 跳出循环，不再继续
    if num % 2 == 0:
        num += 1
        continue  # 跳过偶数的处理（直接进入下一次循环）
    print(num)  # 输出：1、3
    num += 1

• else子句（可选）：当循环正常结束（未被break终止）时执行。

num = 1
while num <= 3:
    print(num)
    num += 1
else:
    print("循环正常结束")  # 输出：1、2、3、循环正常结束

四、for vs while：如何选择？

五、实战练习（30分钟）

1. 遍历列表：定义列表colors = ["red", "green", "blue"]，用for循环打印每个颜色（格式：“我喜欢红色”）。
2. 计算累加和：用for循环计算1到100的和（结果应为5050）。
3. 用户输入验证：用while循环让用户输入年龄，直到输入有效年龄（1-120之间）才退出。
4. 打印菱形图案：用for循环打印一个5行的菱形（如：

  *  
 ***  
*****  
 ***  
  *  

六、常见问题与解答

问题1：for循环中range(5)和range(0,5)有什么区别？
两者完全等价，range(5)是range(0,5)的简写形式，默认起始值为0，步长为1。

问题2：while循环中如何避免无限循环？
确保循环体内有代码会修改条件中的变量（如count += 1），使条件最终变为False。

问题3：break和continue的区别？

• break：直接终止整个循环，不再执行后续任何迭代。
• continue：跳过当前迭代的剩余代码，直接进入下一次迭代。

今日总结

通过本节学习，你已掌握：

1. for循环遍历可迭代对象的核心用法（列表、字符串、range()等）。
2. while循环根据条件重复执行的场景与技巧。
3. 循环控制语句（break/continue）的使用，以及避免无限循环的方法。