大爽Python入门教程 1-3 简单的循环与判断

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这里只初步认识下循环和判断，以便于我们去实现一些简单的计算。

循环和判断的详细知识和细节，我们将在后面的章节(大概是第三章)展开阐述。

1 初步了解

在本系列课程的准备工作的第二节感受IDE中，展示过以下代码

for i in range(10):

    if i % 2 == 0:

        print(i)

其输出为

当时只是让大家看这个代码的样子和了解敲代码的感觉，

这里来解释下这个代码。

简单循环

for i in range(n)的意思是从0遍历到n(不包含n)。

更通俗一点来说，其效果是：

循环n次，过程中i从0增加到n-1。

示例

>>> for i in range(3):

...     print("Say important things three times")

...

Say important things three times

Say important things three times

Say important things three times

>>> for i in range(5):

...     print(i)

...

0

1

2

3

4

简单判断

if i % 2 == 0:的作用是判断i除2的余数是否等于0。

if后面接判断语句，判断成功后，执行:下面缩进的语句，不成功则跳过。

这里的==是比较运算符，判断两个东西是否相等。

if后面的判断语句常会用到比较运算符有：

!=: 不等于
>: 大于
>=: 大于等于
<: 小于
<=: 小于等于

代码示例

>>> x = 5

>>> if x > 0:

...     print("x is greater than 0")

...

x is greater than 0

>>> if x > 10:

...     print("x is greater than 10")

...

>>> if x % 2 == 0:

...     print("x is even")

...

>>> if x % 2 == 1:

...     print("x is odd")

...

x is odd

补充翻译:

even: 偶数

odd: 奇数

2 缩进

决定范围

在上面的for或if语句中，其冒号:后面的代码都有缩进。

缩进声明了for或if的管辖范围的。

for或if只管它下面有缩进的地方。

没有缩进的，就代表超出了其管辖范围。

或者说，跳出了for或if。

示例

比如以下的python代码

for i in range(3):

    print("print 3 times: %s" % i)

print("print once")

其输出为

print 3 times: 0

print 3 times: 1

print 3 times: 2

print once

再比如以下的python代码

for i in range(3):

    if i % 2 == 0:

        print("%s is even" % i)

    print(i)

其输出为

0 is even

0

1

2 is even

2

细节说明

在python里面，规范的缩进是用四个空格作为一个缩进，

在大多数IDE里面写python文件(比如atom或pycharm)，使用Tab键往往会自动给你去生成四个空格。

这种情况使用Tab键和四个空格没区别。

但有的时候，从网上复制的代码，可能缩进是Tab键，你本地的是四个空格的话，

代码放在一起会冲突。

因为缩进方式不一致，报错一般为IndentationError

这个时候要统一缩进格式。

一般方法是，先去掉它的缩进，再按原结构加上缩进。

快捷方法

选中一段代码(可以是多行的)，

按Shift+Tab可以一起左移(去掉一级缩进)，

按Tab可以一起右移(添加一级缩进)，

3 简单使用

2的n次幂表

题目：张三是一个经常和2的次方打交道的人，他需要一张2的幂表，展示2的n次幂(n<=10)。

期望输出:

2^0 = 1

2^1 = 2

2^2 = 4

2^3 = 8

2^4 = 16

2^5 = 32

2^6 = 64

2^7 = 128

2^8 = 256

2^9 = 512

2^10 = 1024

示例代码

for i in range(11):

    v = 2 ** i

    print("2^%s = %s" % (i, v))

递增求和

上一题的进阶。

题目：

某种物品时累进计费的（且限购八个），

买第1个的价格是100元。

之后每个，都在上一个的基础上涨价25%(结果四舍五入取整)。

即第2个的价格是125元。

第3个的价格是125(1+25%)=156

第4个的价格是156(1+25%)=195，

依此类推...

请展示依次购买时的：

购买个数(n)，对应单价(第n个的单价)，和总价

提示：可使用round()函数来取整，示例如下

>>> round(3.14)

3

>>> round(3.6)

4

期望输出:

number: 1, current price: 100, total price: 100

number: 2, current price: 125, total price: 225

number: 3, current price: 156, total price: 381

number: 4, current price: 195, total price: 576

number: 5, current price: 244, total price: 820

number: 6, current price: 305, total price: 1125

number: 7, current price: 381, total price: 1506

number: 8, current price: 477, total price: 1983

示例代码

base = 100

rise_rate = 0.25

total_price = 0

for i in range(8):

    rate = (1 + rise_rate) ** i

    current_price = base * rate

    current_price = round(current_price)

    total_price += current_price

    line = "number: %s, current price: %s, total price: %s"

    print(line % (i+1, current_price, total_price))

有趣的极限

题目:

\[S = 1 - \frac{1}{2} + \frac{1}{3} - \frac{1}{4} + \frac{1}{5} - \frac{1}{6} + ... + \frac{(-1)^{n-1}}{n}
\]

求n分别为100,1000,10000时S的值。

期望输出:

n=100: S=0.688172179310195

n=1000: S=0.6926474305598223

n=10000: S=0.6930971830599583

示例代码

n = 100

k = 1

s = 0

for i in range(n):

    s += k / (i + 1)

    k = -k

print("n=%s: S=%s" % (n, s))

n = 1000

k = 1

s = 0

for i in range(n):

    s += k / (i + 1)

    k = -k

print("n=%s: S=%s" % (n, s))

n = 10000

k = 1

s = 0

for i in range(n):

    s += k / (i + 1)

    k = -k

print("n=%s: S=%s" % (n, s))

拓展说明：

目前只能先这么重复着写，未来学了函数，再来优化这部分代码。

补充2：S的极限值为ln2，值为0.6931471805599453......
>>> import math

>>> math.log(2)

0.6931471805599453
S的极限值证明:

交错级数

Riemann series theorem