一、条件判断

1. 核心概念

条件判断是程序根据不同的条件执行不同代码块的能力，是编程中实现逻辑分支的关键。

表格对比：不同条件判断方式

判断方式语法适用场景特点
if 语句if 条件:单一条件判断最基本，必须掌握
if-elseif 条件: ... else: ...二选一场景非此即彼的选择
if-elif-elseif 条件1: ... elif 条件2: ... else: ...多条件分支多个互斥条件
三元表达式值1 if 条件 else 值2简单的二选一赋值简洁，一行完成
match-casematch 值: case 模式:模式匹配(Python 3.10+)更强大的多分支
真值判断bool(值) 或隐式转换判断值的真假Python特有逻辑

2、代码示例

# 1、基础if语句
from re import match

age = 18
if age >=18:
    print("已成年，可以进入")
    print("出示身份证")

#2、if-else语句
score = 100
if score >=80:
    print("恭喜，考试及格")
else:
    print("继续努力")

# 3、if-elif-else 多分支判断
grade = 100
if grade >= 90:
    print("优秀")
elif grade >=80:
    print("良好")
elif grade >=70:
    print("中等")
elif grade >=60:
    print("及格")
else:
    print("继续努力")

#4、三元表达式（条件表达式）
#语法：值1 if 条件 else 值2
age01 = 20
status = "成年人" if age01 >=18 else "未成年人"
print(f"年龄{age01}岁,{status}")

# 实际应用
a,b = 10,20
max_value = a if a>b else b
print(f"比较大的是{max_value}")

# # 5. match-case模式匹配（Python 3.10+）
# # 比多个if-elif更清晰
# def http_status(code):
#     match code:
#         case 200:
#             return "OK"
#         case 404:
#             return "Not Found"
#         case 500:
#             return "Internal Server Error"
#         case _:  # 默认情况
#             return "Unknown Status"
#
# print(f"状态码200：{http_status(200)}")
# print(f"状态码404：{http_status(404)}")
#
# # 更复杂的模式匹配
# def check_point(point):
#     match point:
#         case (0, 0):
#             return "原点"
#         case (x, 0):
#             return f"X轴上的点({x}, 0)"
#         case (0, y):
#             return f"Y轴上的点(0, {y})"
#         case (x, y):
#             return f"普通点({x}, {y})"
#
# print(check_point((0, 0)))    # 原点
# print(check_point((5, 0)))    # X轴上的点(5, 0)

# 6、真值判断
# Python 中以下值被视为 False
# False, None, 0, 0.0, 空字符串 ''，空列表 []，空元组 ()，空字典 {}，空集合 set()
print("真值判断示例")
print(bool(0))          # False
print(bool(1))          # True
print(bool(""))         # False
print(bool("hello"))    # True
print(bool([]))         # False
print(bool([1, 2]))     # True

#隐式真值判断
name=""
if name: # 等价于 if name != ""
    print(f"欢迎{name}")
else:
    print("请输入姓名")
#7、逻辑运算符与条件组合
x=10
y=20
z=30
# and 所有条件都为True
if x<y and y<z:
    print("x,y,z成立")

#or 至少一个条件为True
age = 16
if age < 6 or age >=65:
    print("可以享受优惠票价")

#not 取反
is_weekend= False
if not is_weekend:
    print("今天是工作日")

# 8、嵌套条件判断
score01=100
attendance = 0.95 #出勤率

if score01 >=60:
    if attendance >=0.9:
        print("及格且良好，通过")
    else:
        print("及格但出勤不够，需补交作业")
else:
    print("不合格，需努力")

# 9、实际应用：用户登录验证
def login(username,password):
    correct_username = "admin"
    correct_password = "123456"

    if not username:
        return "用户名不能为空"
    elif not password:
        return "密码不能为空"
    elif username == correct_username and password == correct_password:
        return "登陆成功"
    else:
        return "用户名或密码错误"
#测试登陆函数
print(login("","123456"))
print(login("admin",""))
print(login("admin","123456"))
print(login("user","password"))

3. 进阶提示

  • 条件表达式的短路特性：Python中的and和or运算符具有短路特性。and遇到第一个False就停止，or遇到第一个True就停止。

  • 链式比较：Python支持a < b < c这样的链式比较，比a < b and b < c更简洁。

  • match-case的优势：Python 3.10引入的match-case不仅匹配值，还能匹配模式、类型和结构，比多个if-elif更强大。

  • 条件表达式的嵌套：虽然三元表达式可以嵌套，但过度嵌套会降低可读性，建议复杂逻辑还是用if-else。

二、for 循环 | 遍历序列、range、enumerate、zip、for-else

1. 核心概念

for 循环是python中最常用的循环结构，用于遍历可迭代对象（如列表、元组、字符串、字典、集合等）。与while循环不同，for循环不需要手动维护计数器，语法更简洁。

表格对比：for循环 vs while循环

特性for循环while循环
使用场景遍历已知长度的序列条件满足时重复执行
循环变量自动从序列中取值需要手动定义和更新
终止条件序列遍历完毕条件表达式为 False
语法复杂度简洁，一行搞定需要计数器 + 条件判断
典型应用遍历列表、处理文件行用户输入验证、游戏循环

2. 代码示例

# 示例1：遍历列表
fruits=["苹果","香蕉","橙子","葡萄"]
print("遍历列表")
for fruit in fruits:
    print(f"我喜欢吃{fruit}")

# 示例2：使用 range() 生成数字序列
print("\n使用range生成序列")
for i in range(5):#生成0-4
    print(f"当前数字：{i}")
for i in range(2, 8):  # 生成2-7
    print(f"范围2-8：{i}")
for i in range(1, 10, 2):  # 生成1,3,5,7,9（步长为2）
    print(f"奇数：{i}")

# 示例3：使用 enumerate
print("\n使用enumerate")
for index,fruit in enumerate(fruits):
    print(f"索引{index}:{fruit}")

# 示例4：使用 zip 同时遍历多个序列
colors = ["红色","黄色","橙色","紫色"]
print("\n使用zip配对水果和颜色")
for fruit,color in zip(fruits,colors):
    print(f"{fruit}是{color}")

#示例5：for-else结构
print("\nfor-else示例")
numbers=[2,4,6,8,10]
for num in numbers:
    if num % 2 !=0:
        print(f"找到奇数{num},循环中断")
        break
else:#当所有循环结束时执行
    print("所有数字都是偶数")

#示例6、遍历字典
student_scores = {"小明":85,"小红":92,"小刚":78}
print("\n遍历字典：")
for name,score in student_scores.items():
    print(f"{name}成绩{score}")
for name in student_scores.keys():
    print(f"学生：{name}")
for score in student_scores.values():
    print(f"分数{score}")

3. 进阶提示

  1. range 的妙用：range(10, 0, -1)可以生成10到1的倒序序列，这在需要反向遍历时很有用。
  2. enumerate 的 start 参数：默认索引从0开始，但可以通过enumerate(iterable, start=1)让索引从1开始，更符合日常习惯。
  3. zip 处理不等长序列：当zip的多个序列长度不同时，会以最短的序列为准，多余元素会被忽略。如果需要以最长序列为准，可以使用itertools.zip_longest。
  4. for-else 的使用场景：for-else结构非常适合搜索场景。当需要检查序列中是否存在满足条件的元素，如果找到就处理，如果没找到就执行默认操作时，for-else比设置标志变量更优雅。
  5. 遍历字典的顺序：在Python 3.7+中，字典会保持插入顺序，所以遍历items()、keys()、values()时顺序是可预测的。

三、while 循环与循环控制

1. 知识点

1.1 while 循环：条件驱动的重复执行

while循环在条件为真时持续执行代码块，适合“不知道循环多少次，但知道何时停止”的场景。

while 条件： 循环体

与for循环的核心区别：for遍历已知序列，while依赖条件判断。

1.2 核心概念对比

概念作用典型场景
while条件循环密码重试、游戏主循环、等待用户输入
break立即终止整个循环找到目标后退出、异常中断
continue跳过本轮剩余代码，进入下一轮过滤无效数据、跳过特定项
pass占位符，什么也不做预留代码位置、空函数体
for-else / while-else循环正常结束（非 break 退出）时执行 else搜索未找到时的兜底提示
列表推导式一行代码生成新列表数据变换、过滤、快速构造列表
循环嵌套循环里套循环九九乘法表、矩阵遍历

1.3 break/continue/pass详解

# break : 跳出循环
i = 0
while True:
    i +=1
    if i >5:
        break #跳出后，不再执行循环
    print(i, end=" ") # 输出结果：1 2 3 4 5

# continue: 跳过本轮，继续下一轮
print("\n")
for i in range(10):
    if i%2==0:
        continue #偶数跳过，不执行下面的print
    print(i,end=" ")#输出 1 3 5 7 9
#pass：占位符
def future_function():
    pass #暂时不实现，代码不会报错

1.4 循环的else子句（Python特色）

else 在循环没有被 break 打断时执行

for n in [3,8,11,2]:
    if n %7==0:
        print("找到7的倍数",n)
        break
else:
    print("没有找到")  # 没有 break 执行这里

1.5 列表推导式入门

将 for 循环压缩成一行表达式的语法：

#普通写法
squares = []
for x in range(1, 6):
    squares.append(x ** 2)
print(f"{squares}")

#推导式写法（等价）
squares = []
squares = [x ** 2 for x in range(1, 6)]  # [1, 4, 9, 16, 25]
print(f"{squares}")

#带条件的推导式
evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0]

#嵌套推导式（不推荐超过两层）
matrix = [[i*j for j in range(1,4)] for i in range(1,4)]
print(matrix)

推导式 vs 普通循环

维度普通循环列表推导式
可读性逻辑清晰，步骤多简洁，嵌套深时难读
性能较慢（每次 append 有方法查找开销）更快（C 层面执行）
适用场景复杂逻辑、多步骤操作简单变换、过滤
副作用可以有（如 print）不应有副作用

2. 代码示例

2.1 猜数字游戏（while+break）

import random

target = random.randint(1,100)
attempts = 0
print("猜数字游戏，范围为1-100之间")

while True:
    guess = input("输入你猜测的数字（输入 q 退出）：")
    if guess.lower()=="q":
        print("游戏结束，正确答案是：",target)
        break
    if not guess.isdigit():
        print("请输入有效数字！")
        continue
    guess_num = int(guess)
    attempts +=1

    if guess_num < target:
        print("小了，再试试")
    elif guess_num >target:
        print("大了，再试试")
    else:
        print(f"恭喜！用了 {attempts} 次猜对")
        break

2.2、用户登录验证（while+计数器）

CORRECT_PASSWORD="python123"
max_attempts=3
attemps=0
while attemps < max_attempts:
    password = input("输入密码")
    attempts +=1

    if password ==CORRECT_PASSWORD:
        print("登录正确")
        break
    else:
        remaining=max_attempts - attempts
        if remaining>0:
            print(f"密码错误，还剩{remaining}次")
else:
    # while 的 else：当条件变为 False（次数用尽）时执行
    print("密码错误次数过多")

2.3 九九乘法表（嵌套循环）

# 标准版
for i in range(1, 10):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f"{j}×{i}={i * j:<2}", end="  ")
    print()  # 换行

# 列表推导式版（一次生成所有行）
table = "\n".join(
    "  ".join(f"{j}×{i}={i * j:<2}" for j in range(1, i + 1))
    for i in range(1, 10)
)
print(table)

3. 进阶提示

  • while True 不是万能的：确保循环内部有明确的 break 出口，否则会造成死循环。写之前先想好“什么条件下停止”。

  • 列表推导式不要滥用：超过两层的嵌套推导式会严重损害可读性。如果推导式写了一行还没结束，建议改回普通循环。

  • else 子句是 Python 的隐藏宝藏：for-else / while-else 在其他语言中很少见，但在“搜索未找到则执行兜底逻辑”场景非常优雅，比加额外的 flag 变量更 Pythonic。

  • 海象运算符（:=）：Python 3.8+ 可以在 while 条件中同时赋值和判断：

    # 传统写法
line = input("> ")
while line != "quit":
    print(f"你输入了: {line}")
    line = input("> ")

# 海象运算符写法（更简洁）
while (line := input("> ")) != "quit":
    print(f"你输入了: {line}")

  • 从循环中退出多层嵌套：Python 没有 goto，但可以用 return（函数内）或抛异常来跳出多层循环。更好的做法是封装成函数。

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