Elements-of-Python_03_LanguageFeature

（内容包括Python语法概述，流程控制，条件表达式）

1 Python语法

1.1 Python的特点

Python是一种完全面向对象的、解释性的、可移植的、开源的脚本编程高级语言，具有丰富的库，允许边写边执行。他完全支持继承、重载，强大的第三方模块涵盖科学计算、人工智能、机器学习、Web开发、数据库接口、图形系统等多个领域。有Web开发、爬虫开发、运维开发、数据挖掘、人工智能等多个方向。

1.2 基本语法规则

虽然Python语法简单，但也有如下基本规则：

• ①从头到尾，逐个语句执行
• ②注释#、空白行、文档字符串(三引号)会直接被忽略
• ③自动检测语句边界，语句边界由书写者的语句缩进形成（同一级别的语句的缩进必须相同）
• ④复合语句（子句，clause）：由首句、冒号、下一行开始相同缩进的代码块组成
• ⑤通常一句一行，也允许但不建议一行多句或一句多行。
  
    一句多行： 续行符\可以续行接着写，小中大括号中的内容可以直接换行写；
  
    一行多句：分号隔开，或直接在冒号后面写。

1.3 几种常见语句

2 流程控制语句

一项任务可以被变成一个流程，而描述这个流程就可以用自然语言、流程图、伪代码、程序代码等多种形式表示，自然语言是最简单的，流程图是最直观的，程序代码是唯一可以被计算机识别运行的。

2.1 流程图

2.1 分支语句if

上图是完整的if分支语句：

【书写时：在if后加一个逻辑运算式①，冒号结尾，下一行缩进，代码块①中书写此逻辑运算式①成立后要完成的语句块①；之后写在上以逻辑运算不成立的前提下，另一个逻辑运算式②，冒号结尾下一行缩进，代码块②中书写此逻辑运算式②成立后要完成的语句块②，以此类推。最后写else：，是上面n-1个clause都不满足时，执行的语句块n。】即，列出每种情况，和满足情况下要做的事。

【执行时：先判断逻辑运算式①，满足就执行语句块①并结束判断，不满足就判断逻辑运算式②，②满足就执行语句块②并结束判断，以此类推，如果都不满足，就执行else后的语句块n，并结束】即，从上到下执行，一旦满足某个结果，直接运行此语句块并结束判断。

一些说明：

1.Python中没有switch-case语句；

2.逻辑运算式可以用逻辑运算符连接，可以选择加或不加小括号；

3.条件和语句块用缩进来体现，所有语句块间的缩进距离应一致；中止一行就是中止一个语句（无需额外分号）；中止缩进就是中止一个代码块（代码块无需大括号包裹）；

4.if后可以没有else或者elif(关键字elif就是else if的简写)。如果有else，就一定会执行某一分支的语句块；

5.所有分支中，最多执行一个分支的语句块，执行后，结束整个判断。

关于else悬挂：

如果前面有好多个if嵌套在一起（虽然可以去避免嵌套，做成elif），怎么知道else属于哪个if呢？ 很好办！你只需要看else的开头和一个if对齐，它就是哪个if的else。

关于if的例子：

#解一元二次方程的根
s = input("请依次输入二次项、一次项、常数项，用空格分隔：\n>>>")
a,b,c = [eval(k) for k in s.split(" ")]
delta = b*b-4*a*c
if delta==0 :
    x1 = x2 = -0.5*b/a
elif delta>0 :
    x1 = -0.5*b/a + 0.5*delta**0.5/a
    x2 = -0.5*b/a - 0.5*delta**0.5/a
else :
    x1 = complex(-0.5*b/a,0.5*(-delta)**0.5/a)
    x2 = x1.conjugate()
print(f"一元二次方程的两个解：\nx1 = {x1}\nx2 = {x2}")

2.2 交互循环while

和if判断一样，while也会对逻辑表达式做判断，如果判断结果为真，就会进入循环，直到逻辑表达式不在成立，（或被中断）。

while的句式：

也就是说，【只要满足条件，就在循环体Loop中不断执行循环体语句块，除非有break、continue命令或者不再满足条件才会跳出】

#按位取出数字的值
num = eval(input("请输入数字：\n>>>"))
a = []
i = 0
flag = False
if num < 0:
    num = -num
    flag = True

while num - (10**(i)) >= 0 :
    print((10**(i)))
    a.append(int(num//10**i%10))
    i += 1
#注意：循环前要把循环变量初始一下，循环体中要使循环变量离结束的条件更近
if flag :
    a.append("-")
elif a == [] :
    a = [0]
print(a)

2.3 序列迭代for

相比与while循环，由于有range函数，for循环的使用更加便捷。



把变量在某迭代器中遍历一遍，遍历每个元素时都执行循环体语句块。

#斐波那契数列前n项输出
num2,num1 = 0,1
for i in range(15):  #循环变量只用作计数
    num1,num2 = num1+num2,num1
    print(num1,end="\t")

#n以内的素数
print(2,end = "\t")
for i in range(3,500,2): #循环用作循环体语句块的变量
    flag = True
    for j in range(2,int(pow(i,0.5)+1)):
        if i%j == 0 :
            flag = False
            break
    if flag :
        print(i,end = "\t")

几点注意：

1. for和while的区别： for在循环次数固定且可以直接表示时使用，while在终止条件明确且次数尚不确定时使用
2. for和while循环体语句中，不能定义新变量，只能把原有变量重新赋值，所以定义中间变量需要在循环体外
3. for循环的循环变量i的值，从迭代器中逐个收到，循环体中赋值只在本次循环中生效，甚至直接del i也不会报错
4. 减少循环次数可以提高运行效率（如除了2以外的素数都是奇数，将偶数参与循环判断素数就是浪费；再比如高中学的数列求和直接用，1到100的和就不要循环了。）

#复利：周定投计算
annual_rate = eval(input("请输入平均年化利率："))
if annual_rate>=1 :
    annual_rate /= 100
weekly_rate = (1+annual_rate)**(1/52)-1
week_capital = float(input("请输入周定投金额："))
total_capital= amount = 0.0
stop_profit = int(input("请选择止盈条件：1.按年止盈\t2.按获利比率止盈\t3.按总金额止盈\n>>>"))
if stop_profit == 1 :
    for i in range(1,25*52+1):
        total_capital += week_capital
        amount = amount*(1+weekly_rate) + week_capital
        if (i%52 == 0) : print(f"第{i//52:2d}年，本金{total_capital:>9.2f}，账户总额{round(amount,2):>9.2f}，盈利比{(amount-total_capital)/total_capital:.2%}。")
elif stop_profit == 2 :
    stop_rate = eval(input("请输入想要的获利比率："))
    i = 0
    if stop_rate>1 :
        stop_rate /= 100
    while ((amount-total_capital)/(total_capital+0.1) < stop_rate):
        i += 1
        total_capital += week_capital
        amount = amount*(1+weekly_rate) + week_capital
    else :
        print(f"第{i//52:2d}年第{i%52:2d}周，盈利比{(amount-total_capital)/total_capital:.2%}，本金{total_capital:>9.2f}，账户总额{round(amount,2):>9.2f}。")
elif stop_profit == 3 :
    would_amount = eval(input("请输入想要的总金额："))
    i = 0
    while (amount <= would_amount):
        i += 1
        total_capital += week_capital
        amount = amount*(1+weekly_rate) + week_capital
    else :
        print(f"第{i//52:2d}年第{i%52:2d}周，总额达到{round(amount,2):>9.2f}，盈利比{(amount-total_capital)/total_capital:.2%}，本金{total_capital:>9.2f}。")

2.4.1 for循环下标提取

在for循环对字符串、列表或元组进行遍历的时候，我们往往用for i in list对列表中的元素进行读取，如果我们在读取元素的时候同时想要得到其下标，可以创建一个循环次数计数变量x=0，并且在每次循环之后自加来达到效果。另一种快捷的方法就是使用内置函数enumerate(iter)来实现这种功能。

如： for i,name in enumerate(representativesList): 这样的话，i就是这个元素的下标，name就是此下表对应的元素的内容。

2.4 break和continue

break和continue是打断原有循环体的一种方式，不同的是，continue直接跳入下一次循环，break跳出这一循环体（但不会跳出更高层的循环）。也就是说:

continue直接进入下一次循环，

break直接跳出本循环体。

另外，python中没有goto，虽然可以用第三方库做出goto的效果，但是if加goto效果和while是一模一样的。

2.5 三种条件表达式

和C语言的三目运算符（CONDITION?A:B）一样，Python也有自己的条件运算符，又根据列表中数据无类型相同的限制和逻辑运算符有逻辑短路一说，总结了三种条件表达式：



解释如下：

法①：这个方法就类似C语言的 (? :)运算符，是一个简易的判断，在A if CONDITION else B中，如果condition成立，则执行A，不然执行B。

法②：这个方法利用列表可以存下不同类型的数据，因为之前说过，False就是0，True是1，可以参加运算。所以condition的情况就代表了列表的第0和第1个元素。

法③：利用的是逻辑短路。

Extra1.1 （番外篇） 常见数列求和公式

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