5.3 程序结构——循环语句¶

内容梗概¶

本课讲循环语句 while 和 for，并结合上次作业（两字符一组解码）回顾点评了同学们的多种解法。while 部分借一个经典动图例子（用 len() 作条件、用 pop() 逐个弹出元素处理列表直到为空）讲解了循环条件与循环变量配合设计的思路。for 部分讲了遍历序列、for + range 的用法，澄清了 range 返回的是可迭代对象而非列表。随后讲解了循环控制关键字 break、continue、循环的 else 以及占位符 pass，并演示了素数查找和“给学号尾号为 5 的同学发邮件”两个例子。

知识点详解¶

while 循环¶

语法：while 表达式:（表达式返回 True/False）+ 冒号 + 缩进的循环体 (约 01:17)。
经典示例（网络动图）：列表含奇偶数，要求分离到奇数、偶数两个新列表 (约 01:36)：
条件用 len(列表)（len 返回列表长度，非 0 即为真）；循环体第一句用 pop() 弹出最后一个元素放进 number。
条件与 pop 配合使列表每轮变短（6→5→…→0），循环有明确终止；pop() 是列表方法，取出并移除最后一个元素。
用 if number % 2 == 0: 判奇偶分别放入对应列表。顺带一提：if 条件在 Python 中不必像 C 那样打括号。
老师强调这种“循环条件是某东西的长度、循环中不断减小它”的设计思路值得学习，Python 和 C 都适用 (约 05:01)。

for 循环与 range¶

经典用法一：for ch in 字符串:——依次取出序列中的每个元素处理。变量名随意（ch/i/x 都行），相当于新定义的变量；被遍历的只要是**序列**即可（字符串、列表、以后学的元组都是序列）(约 07:12–09:37)。
与 C 语言对比：Python 的 for 更高级，直接把序列元素一个个取出，不需要手动维护下标。
用法二：for i in range(start, end, step):——实现 C 式“按范围变化”的循环。range 三个参数与切片类似：start 起始、end 结束（取不到）、step 步长。例：range(0, len(message), 2) 生成 0, 2, 4, … 用来两字符一组取切片 (约 11:39–12:57)。
range 不是列表 (约 13:08–15:48)：range 返回一个**可迭代对象**（迭代器），每次取出一个值、下次访问取下一个；用 type(range(2)) 打印可看到类型就是 range，不是 list。用 for 时可“脑补”成序列，但必须意识到它不是列表。
想要真列表：用 list(range(0, 6, 2)) 得到 [0, 2, 4]（复习之前讲的 list() 用法）；也可以用列表推导式 [i for i in range(...)] (约 15:48–17:14)。
作业点评（有创意的解法）：有同学不用 range，而是每次 s = s[:2] 取头两个字符后，让 s = s[2:] 把原串本身“截短”，永远只取头两个。思路完全可行，只是每次切片会生成新字符串、空间上略有浪费。老师强调：课上讲的不是标准答案，能跑出结果就赢了，鼓励发挥创意 (约 18:06–20:27)。
顺带提醒：单双引号字符串不要混用，风格要统一 (约 07:43)。

break / continue / else / pass¶

break (约 21:57)：提前终止整个循环。示例：找 2–10 内的素数，对每个 n 遍历 x∈[2, n-1]，一旦发现 n % x == 0（找到因数）就打印并 break，不必再找其余因数，节省计算开销。另一个例子：表白程序里的 while True 死循环反复随机坐标，直到新坐标满足“不压鼠标”条件就 break (约 25:59)。
continue (约 27:26)：跳过本轮循环剩余部分，直接进入下一轮。示例：生成 1–99 的学号列表，把学号转成字符串后取末位（s[-1]），若不等于 '5' 就 continue 跳过，否则执行“发邮件”（演示时用 print 代替）——模拟毕业论文抽盲审、给尾号为 5 的同学发邮件的场景。这是 continue 最常见的使用模式。
循环的 else (约 33:56)：Python 特有语法，当循环条件不成立（正常结束）时还想做些事，可写在循环的 else: 里。老师坦言暂时没想到贴切的例子，实际用得较少，先记住有这个用法，以后遇到合适例子再补讲。
pass (约 36:15)：占位符。函数体或循环体语法上不能空着，暂时没想好写什么就用 pass 占位，以后再补。例：while True: pass 是死循环（可按 Ctrl+C 中断）；表白程序的 hitme 函数永远不会被执行到，里面写 pass 即可。读开源代码见到 pass 要理解其用途 (约 37:09–40:09)。

示例与演示¶

while 动图示例：奇偶数分离（len + pop + % 2 判断）。
for 遍历字符串、for i in range(0, len(message), 2) 结合切片两字符一组处理（呼应上次作业）。
print(type(range(2))) 验证 range 类型；list(range(0,6,2)) 转成真列表；列表推导式回顾。
素数查找（低效率解法，仅为演示 break）：外层 for 取 n，内层 for 取 x，找到因数即 break。
continue 演示：student_id_list = [x for x in range(1, 100)]，s = str(id)，末位 s[-1] != '5' 则 continue，否则打印（代表发邮件）。

重点与难点¶

while 循环必须保证条件最终能变为假（如配合 pop 缩短列表），否则死循环。
range 返回可迭代对象而非列表，是常见误解；end 值取不到（左闭右开）。
break 终止整个循环；continue 只跳过本轮——二者区别要清楚。
循环的 else 容易被误解，注意它与“循环正常结束（非 break 退出）”相关，实际用得少。
pass 是语法占位符，常见于读别人源码；函数体不能为空。

关联内容¶

前置：5.1 布尔逻辑（循环条件）、列表及其方法（len、pop、list()）、切片、字符串、列表推导式。
紧密结合上次作业（两字符一组解码）：while 解法、for+range 解法、切片截短解法都在本课点评；作业用 GitHub 提交，改进后可再次 commit，老师会再点评。
表白程序（5.2）中的死循环+break、hitme 函数+pass 在本课被回顾。
循环的 else 的合适例子、发邮件的具体实现（实践部分）留待后续课程；range/迭代器的原理在讲迭代器和面向对象时展开。