Python程序设计（含视频分析） 课件 第3章 程序基本结构

Python程序设计基础第3章程序结构第3章程序结构3.1程序结构3.2选择结构3.3循环结构3.4机器龟图形库3.1控制结构1.控制结构:为了控制一级语句的执行顺序而引入的逻辑结构2.程序的结构一般有三种：顺序结构选择结构（也称分支结构）循环结构

顺序结构（sequencestructure）结构的特点是：程序从入口点a开始，按语句的顺序执行所有操作，直到出口点b处，所以称为顺序结构。选择结构（selectionstructure）decisionstructure它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。循环结构（repetitionstructure）表示程序反复执行某个或某些操作，直到某条件为假（或为真）时才可终止循环。3.1控制结构示例：计算贷款支付额第1阶段：需求分析必须由用户键入利率、贷款数以及贷款的年限必须计算出每月还贷和总还款数第2阶段：系统分析输出是月供和总还款数，可以通过下面的公式来获取：

示例：计算贷款支付额第3阶段：系统设计第1步：提示用户输入年利率、贷款年限和总贷款数目第2步：输入的年利率是百分比格式的数字，除以100转换为小数，再除以12得到月利率。第3步：使用公式计算月供第4步：通过将月供乘以12再乘以贷款年限求出总还款总额。第5步：显示月供和还款总额。示例：计算贷款支付额第4阶段：实现过程编写代码，其中要写成：(1+月利率)**(年限*12)第5阶段：测试过程利用几组样本输入数据来验证输出是否正确顺序结构：程序流程图输入年利率输入年数输入总贷款额计算月利率

计算月供

计算总还款数

输出结果开始结束代码示例：#计算贷款支付额#输入年利率，如7.25annualInterestRate=eval(input("输入年利率:"))#输入年数numberOfYears=eval(input("输入年数:"))#输入总贷款额loanAmount=eval(input("输入总贷款额："))#计算月利率monthlyInterestRate=annualInterestRate/1200#计算月供monthlyPayment=(loanAmount*monthlyInterestRate)/\(1-1/(1+monthlyInterestRate)**(numberOfYears*12))#计算总还款数totalPayment=monthlyPayment*numberOfYears*12#显示结果print("月供是：",int(monthlyPayment*100)/100)#保留两位小数print("总还款数是：",int(totalPayment*100)/100)3.2.1.单分支选择结构3.2.2.双分支选择结构3.2.3多分支选择结构3.2.4嵌套选择结构3.2选择结构3.2选择结构基本的条件语句有分支的条件语句多分支if-elif-else嵌套选择结构if条件：

语句块1

if条件：

语句块1else:

语句块2if条件1：

语句块1elif条件2:

语句块2…elif条件n:

语句块nelse:

语句块n+1

if条件：

语句块1else:

语句块2语句块中包含选择结构语句a=3ifa:print(“true”)else：

print(“false”)a=3ifa=2:print(“true”)else print(“false”)a=Trueifa:print(“true”)else print(“false”)示例：求某年某月包含多少天开始输入年year输入月month是2月？是闰年？29天YYNN28天1,3,5,7,8,10,12月？31天YN30天结束示例#输入年、月year=int(input("年:"))month=int(input("月："))ifmonth==2:#判断该年是否是闰年else:print(str(year)+"年"+str(month)+"月是"+str(days)+"天")ifmonth==1ormonth==3ormonth==5ormonth==7ormonth==8ormonth==10ormonth==12:days=31else:days=30if(year%4==0andyear%100!=0)or(year%400==0):days=29else:days=28#也可以用标记

leap=(year%4==0andyear%100!=0)or(year%400==0)ifleap:days=29else:days=28Ifa=3:

如同程序结构中有分支结构，在人生的道路上也不会一直是一条直道，会面临着很多的选择，但只要你认准了方向，做你认为正确的选择，勇往直前，就一定能到达你的目标。注：max=aifa>belseb这是一种类似于其它编程语言中三目运算符?:的写法。Python是一种极简主义的编程语言，它没有引入?:这个新的运算符，而是使用已有的ifelse关键字来实现相同的功能。3.3.1单分支选择结构格式：

if条件：

语句块1#分支语句块,书写时必须缩进。语句块1条件TrueFalse只有一条选择执行的路径，如果条件不是True，退出结构3.3.1单分支选择结构一个基本的条件语句由一个关键字if开头，跟上一个表示条件的逻辑表达式，然后是一个冒号:。从下一行开始，所有缩进了的语句就是当条件成立（逻辑表达式计算的结果为True）的时候要执行的语句。如果条件不成立，就跳过这些语句不执行，而继续下面的其他语句。3.3.1单分支选择结构3.3.1单分支选择结构（1）输入一个学生的成绩，判断其是否及格了输入成绩scorescore>=60YN输出及格了结束开始3.3.1单分支选择结构score=int(input("请输入分数："))ifscore>=60:print("恭喜！"+str(score)+"分及格了！")print("恭喜！",score,"分及格了！")3.3.1单分支选择结构x=int(input())y=z=0ifx>20:y=100 #书写缩进，当x>20时执行z=200 #书写缩进，当x>20时执行print(y+z) #if语句后续的语句3.3.2双分支选择结构（2）输入一个学生的成绩，判断其是及格还是不及格输入成绩scorescore>=60YN输出及格了结束开始输出不及格3.3.2双分支选择结构格式：if条件：

语句块1#条件成立时执行。else：

语句块2#条件不成立时执行。if-else的流程图

语句块1条件TrueFalse语句块23.3.2双分支选择结构score=int(input("请输入分数："))ifscore>=60:print("恭喜！"+str(score)+"分及格了！")else:print("很遗憾！"+str(score)+"分不及格！")3.3.2双分支选择结构num1=int(input())num2=int(input())ifnum1>num2:

max=num1

else:

max=num2

print(max)例

比较2个数的大小语句块2（条件不成立时执行）语句块1（条件成立时执行）3.3.3多分支选择结构if-elif-else

语句if

condition_1:

statement(s)elif

condition_2:

statement(s)elif

condition_3:

statement(s)else:statement(s)根据需要可以插入多个elif从句3.3.3多分支选择结构x=1;y=2;ifx==1:print("true")elify==2:print("false")else:print("truefalse")3.3.3多分支选择结构（3）输入一个学生的成绩，判断其是优秀、良好、中等、及格还是不及格3.3.3多分支选择结构score=int(input("请输入分数："))ifscore>=90:print(str(score)+"分是优秀！")elifscore>=80:print(str(score)+"分是良好！")elifscore>=70:print(str(score)+"分是中等！")elifscore>=60:print(str(score)+"分是及格！")else:print("很遗憾！"+str(score)+"分不及格！")3.3.4嵌套的选择结构3.3.4嵌套的选择结构在嵌套if语句里，最重要的问题是else的匹配。else总是根据它自己所处的缩进和同列的最近那个if匹配。编写嵌套的if语句时应遵守下列规则：确保每一个else从句都与它对应的if从句对齐。确保每一个语句块内的语句都保持一致的缩进3.3.4嵌套的选择结构score=int(input("请输入分数："))ifscore>=70:ifscore>=80:ifscore>=90:print(str(score)+"分是优秀！")else:print(str(score)+"分是良好！")else:print(str(score)+"分是中等！")else:ifscore>=60:print(str(score)+"分是及格！")else:print("很遗憾！"+str(score)+"分不及格！")第3章循环结构3.3.1.while循环3.3.2for循环语句3.3.3嵌套循环3.3.4跳转语句使用循环目的：告诉程序重复执行某些语句。示例：计算1~5之间数的和num=1，sum=0num<=5?Ysum=sum+numN输出累加和sum开始结束num=1sum=0whilenum<=5sum=sum+num

num=num+1print(“1-5的和为："+str(sum))num=1sum=0whilenum<=5:sum=sum+num

num=num+1print(“1-5的和为："+str(sum))num=num+1指出程序中的错误3.3.1while循环语句while循环也称为先测试循环，一个循环体单次执行被称作循环的一次迭代。注：条件表达式永远为true，无限循环（死循环）

。3.3.1while循环语句累加和:通过循环的每一次迭代累加得到一组数据的和。3.3.1while循环语句while条件：

语句块1#书写缩进else:

语句块2#书写缩进条件语句块1TrueFalse语句块23.3.1while循环语句执行while语句的流程：判断条件是否成立如果条件成立，则执行语句块1回到第1步如果条件不成立，若有else子句，执行语句块2结束循环语句书写必须缩进在循环体内部，应该有改变循环条件的语句，以控制循环的次数，避免产生无限循环（死循环）。示例：成绩输入错误重新输入输入一个学生的成绩，首先判断输入的分数是否是0和100之间#判断输入的成绩是否正确score=int(input("请输入分数："))whilescore<0orscore>100:score=int(input("请重新输入分数："))ifscore>=90:print(str(score)+"分是优秀！")elifscore>=80:print(str(score)+"分是良好！")elifscore>=70:print(str(score)+"分是中等！")elifscore>=60:print(str(score)+"分是及格！")else:print("很遗憾！"+str(score)+"分不及格！")输入成绩scorescore>=0并且score<=100YN判断成绩等级结束开始示例：计算1~100内的偶数累加和sum=0num=0;whilenum<=100: sum=sum+numnum=num+2print("sum="+str(sum))示例：计算1~100内的偶数累加和sum=0num=1;whilenum<=100:ifnum%2==0:sum=sum+numnum=num+1print("sum="+str(sum))判断一个数是否为完全立方数num=int(input("输入一个整数："))ans=0whileans**3<abs(num):ans=ans+1ifans**3==num:ifnum<0:ans=-ansprint(str(ans)+"是"+str(num)+"的立方根")else:print(str(num)+“不是完全立方数“)示例：成绩统计输入一个班级的成绩，统计及格的人数和不及格的人数，并求出平均成绩。注：事先不知道班级人数，成绩输入-1结束总人数count=0总分total=0及格人数passNums=0不及格人数nopassNums=0平均成绩average=0总人数count=0总分total=0及格人数passNums=0不及格人数nopassNums=0平均成绩average=0输入成绩scorescore!=-1?count+=1，total+=scorescore>=60?passNums+=1nopassNums+=1输入成绩score输出信息average=total/countYYNN3.3.2for循环语句:计数控制循环循环迭代执行的次数是确定的

一般格式:

for变量in[值1,值2,…]:

语句块示例：计算1~5之间数的累加和（for循环）num=1，sum=0num<=5?Ysum=sum+numN输出累加和sum开始结束sum=0fornumin[1,2,3,4,5]:sum=sum+numprint("1-5的累加和为："+str(sum))num=1sum=0whilenum<=5:sum=sum+numnum=num+1print("1-5的累加和为："+str(sum))3.3.2for循环语句forweekin['Sun','Mon','Tues','Wed','Thur','Fri','Sat']:print(week)SunMonTuesWedThurFriSatfornumin[1,2,3,4,5]:print(num,end=',')1,2,3,4,5,3.3.2for循环语句fornumin[1,2,3,4,5]：fornuminrange(5):fornuminrange(1,end+1)：sum=0fornumin[1,2,3,4,5]:sum=sum+numprint("1-5的累加和为："+str(sum))3.3.2for循环语句range函数可以简化计数控制的for循环的编写过程

range

返回一个称为iterable（迭代器）对象迭代器:包含了供迭代处理的一组数据

range

参数含义:一个参数:上限值两个参数:初始和上限值三个参数:初始值、上限值、步长3.3.2for循环语句fornuminrange(1,10,2)示例：计算1~100内的偶数累加和#第二种方法：for方法sum2=0fornum2inrange(1,100+1):ifnum2%2==0:sum2=sum2+num2print("sum2="+str(sum2))#第三种方法：for方法sum3=0fornum3inrange(2,100+1,2):sum3=sum3+num3print("sum3="+str(sum3))#第一种方法：while方法sum1=0num1=1;whilenum1<=100:ifnum1%2==0:sum1=sum1+num1num1=num1+1print("sum1="+str(sum1))num1=2,sum=0whilenum1<=100:sum1=sum1+num1num1=num1+2示例：打印图案54***************************************************