Python第18課-while循環

18.1 while 循環簡介

for循環用於針對集合中的每個元素的一個代碼塊，而while循環不斷的運行，直到指定的條件不滿足為止。

18.1.1 使用 while 循環

你可以使用while循環來數數，例如，下面的while循環從1數到5：

# -*- coding:utf-8 -*-

number = 1

while number

print(number)

number += 1

在第一行，我么將number設置為1，從而指定從1開始數。接下來的while循環被設置成這樣：只要number的值小於等於5，就接著運行這個循環。循環中的代碼列印number的值，再使用number += 1將其值加1。

只要滿足條件number

你每天使用的程序很可能就包含while循環。例如，遊戲使用while循環，確保在玩家想玩時不斷運行，並在玩家想退出時停止運行。

18.1.2 讓用戶選擇核實退出

可使用while循環讓程序在用戶願意時不斷的運行，也可讓用戶主動退出程序，如下面的示例，程序中定義了一個退出值，只要用戶輸入的不是這個值，程序就接著運行，否則就直接退出：

parrot.py

# -*- coding:utf-8 -*-

prompt = "
輸入"Q"退出程序。"

prompt += "
請輸入你要檢索的內容： "

message = ""

while message != "Q":

message = input(prompt)

if message != "Q":

print(message)

首次遇到這個循環時，message是一個空字元串，因此Python進入這個循環。執行到代碼行 message = input(prompt) 時，Python顯示提示消息，並等待用戶輸入。不管用戶輸入是什麼，都將存儲到變數message中並列印出來；接下來，Python重新檢查while語句中的條件。只要用戶輸入的不是"Q"，Python就會再次顯示提示消息並等待用戶輸入。等到用戶終於輸入"Q"後，Python停止執行while循環，而整個程序也到底結束：

輸入"Q"退出程序。

請輸入你要檢索的內容： Python

Python

輸入"Q"退出程序。

請輸入你要檢索的內容： Python Program

Python Program

輸入"Q"退出程序。

請輸入你要檢索的內容： Q

在循環中，還使用了if語句，這個為了當用戶輸入"Q"時，直接退出程序，而不再列印這個輸入。

18.1.3 使用 break 退出循環

要立即退出while循環，不再運行餘下的代碼，也不管條件測試的結果如何，可使用break語句。break語句用於控制程序流程，可使用它來控制哪些代碼行將執行，哪些代碼行不執行，從而讓程序按你的要求執行你要執行的代碼。

例如，來看一個讓用戶指出他到過哪些地方的程序。在這個程序中，我們可以在用戶輸入"quit"後使用break語句立即退出循環：

cities.py

# -*- coding:utf-8 -*-

prompt = "
輸入"quit"退出程序。"

prompt += "
請輸入你曾到訪過的城市： "

while True:

city = input(prompt)

if city == "quit":

break

else:

print("我曾經到訪過" + city + ".")

以while True 開頭的循環，將不斷運行下去，直到暈倒break語句。這個程序中的循環不斷輸入用戶到訪過的城市，直到他輸入』quit"為止。用戶輸入"quit"後，將執行break語句，導致Python退出循環：

輸入"quit"退出程序。

請輸入你曾到訪過的城市： BeiJing

我曾經到訪過BeiJing.

輸入"quit"退出程序。

請輸入你曾到訪過的城市： ShangHai

我曾經到訪過ShangHai.

輸入"quit"退出程序。

請輸入你曾到訪過的城市： quit

18.1.4 在循環中使用continue

要返回到循環開頭，並根據條件測試結果決定是否繼續執行循環，可使用continue語句，它不像break語句那樣不再執行餘下的代碼並退出整個循環。例如，來看一個從1數到10，但只列印其中奇數的循環：

counting.py

# -*- coding:utf-8 -*-

number = 0

while number < 10:

number += 1

if number % 2 == 0:

continue

print(number)

我們首先將number設置為0，由於它小於10，Python進入while循環。進入循環後，我們以步長1的方式往上數，因此number的值為1。接下來，if語句檢查number與2的求模運算結果。如果結果為0，就執行continue語句，讓Python忽略餘下的代碼，並返回到循環的開頭。如果當前的數字不能被2整除，就執行循環中餘下的代碼，Python將這個數字列印出來：

18.1.5 避免無限循環

每個while循環都必須有停止運行的途徑，這樣才不會沒完沒了的執行下去。例如，下面的循環從1數到5：

x = 1

while x

print(x)

x += 1

但如果你像下面這樣不小心遺漏了代碼行 x += 1，這個循環將永遠執行下去：

x = 1

while x

print(x)

在這裡，x的初始值為1，但根本不會變，因此條件測試 x < = 5 始終未True，導致while循環永遠列印1。

如果不小心陷入了無限循環，可按Ctrl + C 結束循環，或關閉顯示程序輸出的終端窗口。

18.2 使用while循環來處理列表和字典

for循環是一種遍歷列表的有效方式，但在for循環中不應修改列表，否則將導致Python難以跟蹤其中的元素。要在遍歷列表的同時對其進行修改，可使用while循環。通過將while循環同列表和字典結合起來使用，可收集、存儲並組織大量輸入，供以後查看和顯示。

18.2.1 在列表之間移動元素

假設有一個列表，其中包含新註冊但還未驗證的網站用戶；驗證這些用戶後，如何將它們移到另一個已驗證用戶列表中呢？一種方法是使用一個while循環，在驗證用戶的同時將其從未驗證用戶列表提取出來，再將其加入到另一個已驗證用戶列表中。代碼類似於這樣：

# -*- coding:utf-8 -*-

# 創建一個待驗證用戶列表

unconfirmed_users = ["alice", "brian", "candace"]

# 創建一個用於存儲已驗證用戶的空列表

confirmed_users = []

# 驗證每個用戶，直到沒有未驗證用戶為止

while unconfirmed_users:

# 將每個經過驗證的用戶都移到已驗證用戶的列表中

current_user = unconfirmed_users.pop()

print("當前已驗證用戶：" + current_user.title())

confirmed_users.append(current_user)

# 顯示所有已驗證的用戶

print("
以下是已驗證的用戶：")

for confirmed_user in confirmed_users:

print(confirmed_user.title())

我們首先創建了一個未驗證用戶列表，其中包含3個用戶，還創建了一個空列表，用於存儲已驗證的用戶。while循環將不斷運行，直到列表unconfirmed_users 變成空的。在這個循環中，函數pop()以每次一個的方式從列表unconfirmed_users末尾刪除未驗證的用戶，並將其存儲在變數current_user中。

為模擬用戶驗證過程，我們列印一條驗證消息並將用戶加入到已驗證用戶的列表中。未驗證用戶列表越來越短，而已驗證用戶列表越來越長。未驗證用戶列表為空後循環結束，再列印已驗證用戶列表：

當前已驗證用戶：Candace

當前已驗證用戶：Brian

當前已驗證用戶：Alice

以下是已驗證的用戶：

Candace

Brian

Alice

18.2.2 刪除包含特定值的所有列表元素

假設有一個寵物列表，其中包含多個值為"cat"的元素。要刪除所有這些元素，可不斷運行一個while循環，直到列表中不再包含值"cat"，如下所示：

# -*- coding:utf-8 -*-

pets = ["dog","cat","dog","goldfish","rabbit","cat","cat"]

print(pets)

while "cat" in pets:

pets.remove("cat")

print(pets)

首先創建了一個列表，其中包含多個值為"cat"的元素。列印這個列表後，Python進入while循環。進入這個循環後，Python刪除第一個"cat"並返回到while代碼行，不斷刪除"cat"，直到這個值不包含在列表中，然後退出循環並列印列表：

["dog", "cat", "dog", "goldfish", "rabbit", "cat", "cat"]

["dog", "dog", "goldfish", "rabbit"]

18.2.3 使用用戶輸入來填充字典

可使用while循環提示用戶輸入任意數量的信息。下面來創建一個調查程序，其中的循環每次執行時都提示輸入被調查者的名字和回答。我們將收集的數據存儲在一個字典中，以便將回答同被調查者關聯起來。以下代碼調查用戶喜歡什麼編程語言：

# -*- coding:utf-8 -*-

responses = {}

# 設置一個標誌，指出調查是否繼續，即循環結束是否條件

polling_active = True

while polling_active:

# 提示輸入被調查者的名字和回答

name = input("
請輸入你的名字： ")

response = input("請輸入你的回答： ")

# 將被調查者名字和回答 存儲在字典中

responses[name] = response

# 詢問是否還有人要參與調查

repeat = input("還有人要參與調查嗎？(yes/no)")

if repeat == "no":

polling_active = False

# 調查結束，顯示調查結果

print("
以下是調查結果：")

for name,response in responses.items():

print(name + " 喜歡 " + response + ".")

我們首先定義了一個空字典，並設置了一個標誌，用於指出調查是否繼續。只要這個標誌polling_active為True，就一直運行while循環中的代碼。

在這個循環中，提示用戶輸入其用戶名及其喜歡的編程語言。將這些信息存儲在字典responses中，然後詢問用戶調查是否繼續。如果用戶輸入yes，程序將再次進入while循環，如果用戶輸入的是no，標誌polling_active將被設置為False，而while循環將就此結束。最後一個代碼塊，顯示調查結果。

運行這個程序，並輸入一些名字和回答，輸出類似於下面這樣：

請輸入你的名字： Tom

請輸入你的回答： Python

還有人要參與調查嗎？(yes/no)yes

請輸入你的名字： David

請輸入你的回答： Java

還有人要參與調查嗎？(yes/no)no

以下是調查結果：

Tom 喜歡 Python.

David 喜歡 Java.

18.3 實例練習 - 動手試一試

18.3.1 實例1 - 熟食店

創建一個名為sandwich_orders的列表，在其中包含各種三明治的名字；再創建一個名為finished_sandwiches的空列表。遍歷列表sandwich_orders，對於其中的每種三明治，都列印一條消息，如"我已經做好了榴槤三明治"，並將其移到列表finished_sanwiches。所有三明治都製作好後，列印一條消息將這些三明治列出來。

18.3.2 實例2 - 五香煙熏牛肉賣完了

使用上述已經創建的列表sandwich_orders，並確保"pastrami"在其中至少出現3次。在程序開頭附近添加這樣的代碼：列印一條消息，指出熟食店的五香煙熏牛肉賣完了；再使用一個while循環將列表sandwich_orders中的"pastrami"都刪除。確認最終的列表finished_sandwiches中不包含"pastrami"。

18.3.2 夢想的度假勝地

編寫一個程序，調查用戶最想去的度假勝地是哪裡。使用類似於"你最想去哪裡度假？"的提示，並編寫一個列印調查結果的代碼塊。

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