5.1 流程控制概述
5.1.1 控制结构分类
Python流程控制主要分为三种基本结构：
5.1.2 控制结构基本概念
表5-1 流程控制基本概念
概念 | 描述 | 对应关键字 |
条件执行 | 根据条件选择执行路径 | if, elif, else |
循环 | 重复执行代码块 | while, for |
循环控制 | 改变循环正常流程 | break, continue |
异常处理 | 处理程序运行时错误 | try, except, finally |
5.2 条件语句(if)
5.2.1 if语句基本结构
语法原型：
if condition1:
# 代码块1
elif condition2:
# 代码块2
else:
# 代码块3
执行流程图：
5.2.2 条件表达式
三元运算符形式：
value = true_value if condition else false_value
应用示例：
age = 20
status = "成年" if age >= 18 else "未成年"
print(f"年龄{age}：{status}")
5.2.3 条件判断技巧
多条件组合：
# 检查分数等级
score = 85
if 90 <= score <= 100:
grade = "A"
elif 80 <= score < 90:
grade = "B"
else:
grade = "C"
使用any()/all()：
conditions = [False, True, True]
if any(conditions): # 任意为真
print("至少一个条件满足")
if all(conditions): # 全部为真
print("所有条件都满足")
5.3 循环结构
5.3.1 while循环
语法原型：
while condition:
# 循环体
else:
# 正常结束循环时执行（非break退出）
典型应用：
# 猜数字游戏
import random
target = random.randint(1, 100)
count = 0
while True:
guess = int(input("猜数字(1-100): "))
count += 1
if guess == target:
print(f"恭喜！猜了{count}次")
break
elif guess < target:
print("猜小了")
else:
print("猜大了")
5.3.2 for循环
语法原型：
for item in iterable:
# 循环体
else:
# 正常结束循环时执行
迭代对象示例：
# 遍历字符串
for char in "Python":
print(char, end=" ")
# 输出：P y t h o n
# 遍历字典
person = {"name": "Alice", "age": 25}
for key, value in person.items():
print(f"{key}: {value}")
5.3.3 range对象
创建数值序列：
range(start, stop, step)
实际应用：
# 生成1-10的平方列表
squares = [x**2 for x in range(1, 11)]
# 反向遍历
for i in range(10, 0, -1):
print(i, end=" ")
# 输出：10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
5.4 循环控制语句
5.4.1 break与continue
功能对比：
实际应用：
# 查找第一个3的倍数
numbers = [1, 5, 9, 2, 6, 4]
for num in numbers:
if num % 3 == 0:
print(f"找到第一个3的倍数: {num}")
break
# 跳过奇数打印偶数
for i in range(10):
if i % 2 != 0:
continue
print(i, end=" ")
# 输出：0 2 4 6 8
5.4.2 else子句
循环else特性：
- 当循环没有被break中断时执行
- 适用于搜索场景
典型应用：
# 检查质数
n = 13
for i in range(2, int(n**0.5)+1):
if n % i == 0:
print(f"{n}不是质数")
break
else:
print(f"{n}是质数")
5.5 异常处理
5.5.1 try-except结构
基本语法：
try:
# 可能出错的代码
except ExceptionType as e:
# 异常处理
else:
# 无异常时执行
finally:
# 无论是否异常都执行
异常处理流程：
5.5.2 常见异常类型
表5-2 Python常见异常类型
异常类型 | 触发场景 | 示例 |
ValueError | 值错误 | int("abc") |
TypeError | 类型错误 | "a" + 1 |
IndexError | 索引越界 | [1,2][3] |
KeyError | 键不存在 | {}["key"] |
ZeroDivisionError | 除零错误 | 1/0 |
FileNotFoundError | 文件未找到 | open("nonexist.txt") |
5.5.3 自定义异常
class MyError(Exception):
"""自定义异常类"""
def __init__(self, message):
self.message = message
try:
raise MyError("发生自定义错误")
except MyError as e:
print(f"捕获到自定义异常: {e.message}")
5.6 综合应用
案例1：成绩评级系统
def grade_system():
"""根据分数自动评级"""
while True:
try:
score = float(input("请输入成绩(0-100,q退出): "))
if not 0 <= score <= 100:
raise ValueError("成绩超出范围")
if score >= 90:
grade = "A"
elif score >= 80:
grade = "B"
elif score >= 70:
grade = "C"
elif score >= 60:
grade = "D"
else:
grade = "F"
print(f"成绩评级: {grade}")
except ValueError as e:
if str(score).lower() == 'q':
print("退出系统")
break
print(f"输入错误: {e}")
except Exception as e:
print(f"发生未知错误: {e}")
if __name__ == "__main__":
grade_system()
案例2：素数生成器
def is_prime(n):
"""判断是否为素数"""
if n < 2:
return False
for i in range(2, int(n**0.5)+1):
if n % i == 0:
return False
return True
def prime_generator(limit):
"""生成素数序列"""
count = 0
num = 2
while count < limit:
if is_prime(num):
yield num
count += 1
num += 1
# 使用示例
print("前10个素数:")
for prime in prime_generator(10):
print(prime, end=" ")
# 输出：2 3 5 7 11 13 17 19 23 29
5.7 学习路线图
5.8 学习总结
- 核心要点：
- 掌握条件判断的各种形式
- 理解while和for循环的应用场景
- 熟练使用循环控制语句
- 正确处理程序异常
- 实践建议：
- 避免过深的嵌套结构
- 循环中使用else处理正常结束情况
- 异常处理要具体化（避免裸except）
- 使用生成器优化内存消耗
- 进阶方向：
- 上下文管理器(with语句)
- 协程与异步编程
- 迭代器协议实现
- 异常链与异常包装
- 常见陷阱：
- 混淆赋值(=)和相等(==)
- 循环中修改迭代对象
- 异常处理掩盖真实错误
- 死循环问题(while True无退出条件)
持续更新Python编程学习日志与技巧，敬请关注！