循环

循环的作用在于将一段代码重复执行多次。

while 循环

while <condition>:
    <statesments>

Python会循环执行<statesments>，直到<condition>不满足为止。

例如，计算数字0到1000000的和：

In [1]:
i = 0
total = 0
while i < 1000000:
    total += i
    i += 1
print total

499999500000

之前提到，空容器会被当成 False ，因此可以用 while 循环来读取容器中的所有元素：

In [2]:
plays = set(['Hamlet', 'Macbeth', 'King Lear'])
while plays:
    play = plays.pop()
    print 'Perform', play

Perform King Lear
Perform Macbeth
Perform Hamlet

循环每次从 plays 中弹出一个元素，一直到 plays 为空为止。

for 循环

for <variable> in <sequence>:
    <indented block of code>

for 循环会遍历完<sequence>中所有元素为止

上一个例子可以改写成如下形式：

In [3]:
plays = set(['Hamlet', 'Macbeth', 'King Lear'])
for play in plays:
    print 'Perform', play

Perform King Lear
Perform Macbeth
Perform Hamlet

使用 for 循环时，注意尽量不要改变 plays 的值，否则可能会产生意想不到的结果。

之前的求和也可以通过 for 循环来实现：

In [4]:
total = 0
for i in range(100000):
    total += i
print total

4999950000

然而这种写法有一个缺点：在循环前，它会生成一个长度为 100000 的临时列表。

生成列表的问题在于，会有一定的时间和内存消耗，当数字从 100000 变得更大时，时间和内存的消耗会更加明显。

为了解决这个问题，我们可以使用 xrange 来代替 range 函数，其效果与range函数相同，但是 xrange 并不会一次性的产生所有的数据：

In [5]:
total = 0
for i in xrange(100000):
    total += i
print total

4999950000

比较一下两者的运行时间：

In [6]:
%timeit for i in xrange(1000000): i = i

10 loops, best of 3: 40.7 ms per loop
In [7]:
%timeit for i in range(1000000): i = i

10 loops, best of 3: 96.6 ms per loop

可以看出，xrange 用时要比 range 少。

continue 语句

遇到 continue 的时候，程序会返回到循环的最开始重新执行。

例如在循环中忽略一些特定的值：

In [8]:
values = [7, 6, 4, 7, 19, 2, 1]
for i in values:
    if i % 2 != 0:
        # 忽略奇数
        continue
    print i/2

3
2
1

break 语句

遇到 break 的时候，程序会跳出循环，不管循环条件是不是满足：

In [9]:
command_list = ['start', 
                'process', 
                'process',
                'process', 
                'stop', 
                'start', 
                'process', 
                'stop']
while command_list:
    command = command_list.pop(0)
    if command == 'stop':
        break
    print(command)

start
process
process
process

在遇到第一个 'stop' 之后，程序跳出循环。

else语句

与 if 一样， while 和 for 循环后面也可以跟着 else 语句，不过要和break一起连用。

  • 当循环正常结束时，循环条件不满足， else 被执行；
  • 当循环被 break 结束时，循环条件仍然满足， else 不执行。

不执行：

In [10]:
values = [7, 6, 4, 7, 19, 2, 1]
for x in values:
    if x <= 10:
        print 'Found:', x
        break
else:
    print 'All values greater than 10'

Found: 7

执行：

In [11]:
values = [11, 12, 13, 100]
for x in values:
    if x <= 10:
        print 'Found:', x
        break
else:
    print 'All values greater than 10'

All values greater than 10