Python的条件语句、循环语句和函数如何使用？

1. 判断语句

1.1 布尔类型和比较运算符

1.1.1 布尔类型

布尔（bool）表达现实生活中的逻辑，即真和假：

• True 表示真

• False 表示假

True 和 False 的本质都是数字。True 记作 1，False 记作 0。

定义变量存储布尔类型数据：变量名 = 布尔类型字面量

布尔类型不仅可以自行定义，也可以通过比较运算得到布尔类型的结果。

result = 10 > 5
print(f"result的值是{result}，类型是{type(result)}")

输出结果：

result的值是True，类型是

1.1.2 比较运算符

1.2 if 语句

1.2.1 if 语句基本格式

if 语句基本格式：

if 要判断的条件: #不要忘记加冒号
    条件成立时，要做的事情 #前面有4个空格缩进

【例】结合前面学习的input输入语句，完成如下案例：

• （1）通过input语句，获取键盘输入，为变量 age 赋值。（注意转换成数字类型）

• （2） 通过 if 判断是否是成年人，满足条件则输出提示信息，

如下：

欢迎来到黑马儿童游乐场，儿童免费，成人收费。
请输入你的年龄：30
您已成年
游玩需要补票10元
祝您游玩愉快。

print("欢迎来到黑马儿童游乐场，儿童免费，成人收费。")
age = int(input("请输入你的年龄："))#类型转换

if age >= 18:
    print("您已成年") #有4格缩进
    print("游玩需要补票10元")

print("祝您游玩愉快")

输出结果1：

欢迎来到黑马儿童游乐场，儿童免费，成人收费。
请输入你的年龄：20
您已成年
游玩需要补票10元
祝您游玩愉快

输出结果2：

欢迎来到黑马儿童游乐场，儿童免费，成人收费。
请输入你的年龄：10
祝您游玩愉快

1.2.2 if else 语句

print("欢迎来到黑马儿童游乐场，儿童免费，成人收费。")
age = int(input("请输入你的年龄："))#类型转换

if age >= 18:
    print("您已成年，游玩需要补票10元。")
else:#同样有冒号，且其中的语句有4个格缩进
    print("您未成年,可以免费游玩")

1.2.3 if elif else 语句

print("欢迎来到黑马动物园")
if int(input("请输入你的身高（cm）:")) < 120:
    print("您的身高小于120cm，可以免费游玩")
elif int(input("请输入vip等级:")) > 3:
    print("您的vip等级大于3，可以免费游玩")
elif int(input("请告诉我今天几号:")) == 1:
    print("今天是1号免费日,可以免费游玩")
else:
    print("不好意思,您不满足免费游玩的条件,需购票")

1.2.4 判断语句的嵌套

基础语法格式如下：

if 条件1:
    满足条件1时做的事情1
    满足条件1时做的事情2
    if 条件2:
        满足条件2时做的事情1
        满足条件2时做的事情2

如上面代码，第二个 if 在第一个 if 内，只有满足第一个 if 的条件时，才会执行第二个 if。
嵌套的关键点在于：空格缩进。
Python 就是通过空格缩进来决定语句之间的层次关系。

print("欢迎来到黑马动物园")
if int(input("请输入你的身高（cm）:")) > 120:
    print("您的身高大于120cm，不能免费游玩")
    print("不过,若您的vip等级超过3,可以免费游玩")
    if int(input("请输入vip等级:")) > 3:
        print("您的vip等级大于3，可以免费游玩")
    else:
        print("不好意思,您不满足免费游玩的条件,需购票")
else:
    print("您的身高小于120cm,可以免费游玩")

2. 循环语句

2.1 while 循环

2.1.1 while 循环基础语法

while 条件:
    条件满足时，做的事情1
    条件满足时，做的事情2
    条件满足时，做的事情3
    ...

【例】设置一个范围 1~100 的随机整数变量，通过 while 循环，配合 input 语句，判断输入的数字是否等于随机数。

要求：

• （1）无限次机会，直到猜中为止；

• （2）每一次猜不中，会提示大了或小了；

• （3）猜完数字后，提示猜了几次。

import random
count = 0
num = random.randint(1,100)#生成1~100的随机整数，包括1和100

while True:
    guess = int(input("请输入猜测的数字："))
    count += 1	#python中没有count++这种累加操作
    if guess == num:
        print("猜中了")
        break
    else:
        if guess < num:
            print("小了")
        else:
            print("大了")

print("共猜了%d次" % count)

2.1.2 while 循环嵌套使用

while 条件1:
    条件1满足时，做的事情1
    条件1满足时，做的事情2
    条件1满足时，做的事情3
    ...
    while 条件2:
        条件2满足时，做的事情1
        条件2满足时，做的事情2
        条件2满足时，做的事情3
        ...

【例1】向小美表白 100 天，每天都送 10 朵玫瑰花。

i = 1
while i <= 100:
    print(f"第{i}天表白")

    j = 1
    while j <= 10:
        print(f"第{i}天，送的第{j}朵玫瑰花")
        j += 1

    print("小美，我喜欢你")
    i += 1

补充知识

print 语句默认情况下，输出内容会自动换行，如下图：

在即将完成的案例中，需要使用 print 语句输出时不换行的功能，加上end=''即可：

ps：end=''使用了方法传参功能，后面会详细讲解。

【例2】打印九九乘法表

i = 1
while i < 10:

    j = 1
    while j <= i:
        print(f"{j} * {i} = {j * i}\t", end = '')
        j += 1

    i += 1
    print()

2.2 for 循环

2.2.1 for 循环基础语法

for 临时变量 in 待处理数据集（序列）:
    循环满足条件时执行的代码

遍历字符串：

info = "hello"
for ch in info:
    print(ch)

输出结果：

h
e
l
l
o

由此看出，与 while 循环不同，for 循环无法定义循环条件，只能从被处理的数据集里，依次取出内容进行处理。
所以，理论上讲，Python 的 for 循环无法构建无限循环（被处理的数据集不可能无限大）

【例】统计 “itheima is a brand of itcast” 中有多少个 a。

name = "itheima is a brand of itcast"
count = 0
for ch in name:
    if ch == 'a':
        count += 1
print(f"共有{count}个a")	# 共有4个a

2.2.2 range 语句

for 循环语法中待处理数据集，严格来说，称为序列类型。
序列类型：其内容可以一个个依次取出的一种类型，包括：字符串、列表、元组 等。
目前只介绍了字符串类型，其余类型后面会详细讲解。

由于现阶段只介绍了字符串，所以暂且只能通过 range 语句，可以获得一个简单的数字序列（range 语句还有其他用途，后面详讲）。

range(num)：获取一个从 0 开始，到 num 结束的数字序列（不含 num 本身）

如：range(5) 取得的数据是：[0,1,2,3,4]

range(num1, num2)：获得一个从 num1 开始，到 num2 结束的数字序列（不含 num2 本身）

如：range(5,10）取得的数据是：[5,6,7,8,9]

range (num1, num2, step)：获得一个从 num1 开始，到 num2 结束的数字序列（不含 num2 本身）
数字之间的步长，以 step 为准（step 默认为1）

如：range(5,10,2) 取得的数据是：[5,7,9]

range 语句通常配合 for 使用：

for i in range(5):
    print(i)

输出结果：

0
1
2
3
4

【例】

有了 range 语句，前面送 10 朵玫瑰花的操作也可以用 for 循环实现：

count = 0
for i in range(1, 100):
    if i % 2 == 0:
        count += 1

print(f"共有{count}个偶数")	# 共有49个偶数

2.2.3 变量作用域

如代码，思考：最后的 print 语句，能否访问到变量 i？

for i in range(5):
	print(i)
print(i)	# 能否访问到变量i？

规范上：不允许
实际上：可以，最后的 print 语句输出 4

回看 for 循环的语法：

for 临时变量 in 待处理数据集（序列）:
    循环满足条件时执行的代码

我们会发现，将从数据集（序列）中取出的数据赋值给临时变量。
该临时变量，在编程规范上，作用范围（作用域），限定在 for 循环内部。
如果在 for 循环外部访问该临时变量，实际上可以访问到；但在编程规范上，不允许、不建议这么做。

上面代码中，若想要在 for 循环外面使用 i，可以将 i 定义在 for 循环外面：

i = 0
for i in range(5):
    print(i)
print(i)

2.2.4 for 循环嵌套使用

for 临时变量 in 待处理数据集（序列）:
    循环满足条件应做的事情1
    循环满足条件应做的事情2
    循环满足条件应做的事情N
    for 临时变量 in 待处理数据集（序列）:
        循环满足条件应做的事情1
        循环满足条件应做的事情2
        循环满足条件应做的事情N

【例】用 for 循环实现送小美 100 天玫瑰花，每天送 10 朵的功能。

for i in range(1, 101):
    print(f"今天是向小美表白的第{i}天")

    for j in range(1, 11):
        print(f"送小美第{j}朵玫瑰花")

    print("小美，我喜欢你")

目前学习了 2 个循环，while 循环和 for 循环。这两种循环可以相互嵌套。

【例】用 for 循环打印九九乘法表。

for i in range(1, 10):
    for j in range(1, 10):
        if j <= i:
            print(f"{j} * {i} = {j * i}\t", end = '')
    print()

2.3 break 和 continue

• break：所在的循环完全结束。

• continue：中断本次循环，直接进入下一次循环。

注意点：

• （1）两者都可以用于 for 循环和 while 循环。

• （2）在嵌套循环中，两者都只能作用于所在的循环，无法对上层循环起作用。

【例】某公司，账户余额有 1 W元，给 20 名员工发工资。规则：

• （1）员工编号从 1 到 20，从编号1开始，依次领取工资，每人可领取 1000 元

• （2）领工资时，财务判断员工的绩效分（1~10）（随机生成），如果低于 5，不发工资，换下一位。

• （3）如果工资发完了，结束发工资。

输出格式如图：

import random
money = 10000
for i in range(1, 21):
    if money < 1000:
        print("工资发完了，下个月领取吧")
        break
    score = random.randint(1, 10) #生成1~10的随机整数，包括1和10
    if score < 5:
        print(f"员工{i},绩效分{score},低于5,不发工资,下一位")
    else:
        money -= 1000;
        print(f"向员工{i}发放工资1000元，账户余额还剩余{money}元")

输出结果：

向员工1发放工资1000元，账户余额还剩余9000元
向员工2发放工资1000元，账户余额还剩余8000元
向员工3发放工资1000元，账户余额还剩余7000元
向员工4发放工资1000元，账户余额还剩余6000元
向员工5发放工资1000元，账户余额还剩余5000元
员工6,绩效分3,低于5,不发工资,下一位
向员工7发放工资1000元，账户余额还剩余4000元
向员工8发放工资1000元，账户余额还剩余3000元
向员工9发放工资1000元，账户余额还剩余2000元
员工10,绩效分3,低于5,不发工资,下一位
向员工11发放工资1000元，账户余额还剩余1000元
员工12,绩效分1,低于5,不发工资,下一位
向员工13发放工资1000元，账户余额还剩余0元
工资发完了，下个月领取吧

3. 函数

3.1 函数的定义

函数的定义：

def 函数名(传入参数):
    函数体
    return 返回值

函数的调用：

函数名(参数)

# 函数定义
def say_hello():
    print("hello world")
# 函数调用
say_hello()	#输出 hello world

注意事项：

• （1）参数如果不需要，可以省略（后续章节讲解）。

• （2）返回值如果不需要，可以省略（后续章节讲解）。

• （3）函数必须先定义后使用。

3.2 函数的参数

# 函数定义
def add(x, y):
    print(f"{x} + {y} = {x + y}")
# 函数调用
add(3, 4)

函数定义中的参数，称之为形式参数；
函数调用中的参数，称之为实际参数；
函数的参数数量不限，使用逗号分隔开；
传入参数的时候，要和形式参数一一对应（顺序、个数），逗号隔开。

3.3 函数的返回值

带返回值的函数的定义和调用：

# 函数定义
def add(x, y):
    return x + y
# 函数调用
res = add(3, 4)
print(res)	#输出7

question：如果函数没有使用 return 语句返回数据，那么函数有返回值吗？
answer：有返回值。
why：Python 中有一个特殊的字面量：None，其类型是：，
无返回值的函数，实际上就是返回了：None 这个字面量，
函数返回 None，就表示没有返回什么有意义的内容，也就是返回了空的意思。

def say_he11o():
    print("Hello...")

result = say_he11o()
print(result)
print(type(result))

输出结果：

Hello...
None

None可以主动使用 return 返回，效果等同于不写 return 语句：

def say_he11o():
    print("Hello...")
    return None

result = say_he11o()
print(result)
print(type(result))

输出结果：

Hello...
None

None 作为一个特殊的字面量，用于表示：空、无意义，其有非常多的应用场景。

• 用于函数无返回值。

• 用于 if 判断。在 if 判断中，None 等同于 False。在函数中可以主动返回 None，配合 if 判断做相关处理。

def check_age(age):
    if age >= 18:
        return "success"
    else:
        return None

result = check_age(16)
if not result:
    print("未满18岁，不能进网吧")

用于声明无内容的变量。定义变量，但暂时不需要变量有具体值，可以用None来代替

#暂不赋予变量具体值
name = None

3.4 函数说明文档

虽然函数的说明文档只是注释，随便写也没啥，但最好要遵循一定的规范。
在函数内写引号一回车，就自动出现参数和返回值的说明头部（这就是规范）。这样就可以在此基础上继续补充。

写好函数说明文档后，将鼠标悬停在函数的上方，会出现函数的说明信息。

3.5 函数的嵌套调用

函数的嵌套调用：在一个函数中，调用另外一个函数。

def func_b():
    print("---2---")

def func_a():
    print("---1---")
    func_b()
    print("---3---")

func_a()  # 调用函数func_a

输出结果：

---1---
---2---
---3---

3.6 变量的作用域

变量主要分为两类：局部变量和全局变量。
局部变量：定义在函数体内部，只在函数内部生效。

def testA():
    num = 100
    print(num)
testA() # 100
print(num)#报错：name'num'is not defined

变量 a 定义在 testA 函数内部，在函数外部访问则立即报错。
局部变量的作用：在函数体内部，临时保存数据，当函数调用完成后销毁。

全局变量：在函数内、外都能生效的变量。
如果有一个数据，在函数 A 和函数 B 中都要使用，则可以将这个数据存储在一个全局变量中。

#定义全局变量num
num = 100
def testA():
    print(num)
def testB():
    print(num)
    
testA() #100
testB() #100

global 关键字

现在有个需求：在函数内部修改函数外的全局变量。

num = 200
def test_a():
    print(f"test_a: {num}")

def test_b():
    num = 500
    print(f"test_b:{num}")
    
test_a()
test_b()
print(num)

上述代码输出结果：

test_a: 200
test_b:500
200

代码并没有修改全局变量的值。原因是 test_b() 中的 num 是一个局部变量，与全局变量 num 没有丝毫关系。
想要在函数内修改全局变量，可以使用 global 关键字。

num = 200
def test_a():
    print(f"test_a: {num}")

def test_b():
    global num #增加了global
    num = 500
    print(f"test_b:{num}")

test_a()
test_b()
print(num)

输出结果：

test_a: 200
test_b:500
500

上面代码中，global 关键字将 num 声明为全局变量，这样 test_b() 中的 num 与函数外的 num 就是同一个变量。

3.7 函数综合案例

银行系统查询余额、存款、取款、退出功能。
初始余额 5000000 元，进入系统时先输入姓名。

money = 5000000
name = input("请输入姓名：") 
# 菜单
def menu(): 
    print(f"{name},您好，欢迎来到黑马银行ATM，请选择操作：")
    print("查询余额\t【输入1】")
    print("存款\t\t【输入2】")
    print("取款\t\t【输入3]")
    print("退出\t\t【输入4】")
    return input("请输入您的选择：")
# 查询余额
def query(show_header): 
    # 控制是否输出表头
    if show_header:
        print("-------------查询余额--------------")
    print(f"{name}，您好，您的余额剩余：{money}元")
# 取款
def save(deposit): 
    print("-------------存款--------------")
    global money
    money += deposit
    print(f"{name}，您好，您存款{deposit}元成功")
    query(False)
# 存款
def get(withdraw): 
    print("-------------取款--------------")
    global money
    money -= withdraw
    print(f"{name}，您好，您取款{withdraw}元成功")
    query(False)
 
while True:
    choice = menu() # 用户选择
    if choice == "1":
        query(True)
    elif choice == "2":
        save(int(input("请输入要存入的金额：")))
    elif choice == "3":
        get(int(input("请输入要去除的金额：")))
    else:
        break
print("程序退出...")