Python程序的控制结构

本导图主要介绍了Python中程序的分支结构、循环结构以及random库的使用，导图内容来源于中国大学MOOC—Python语言程序设计（北京理工大学），配合课程使用效果更好。

程序的控制结构

• 本导图主要介绍了Python中程序的分支结构、循环结构以及random库的使用，导图内容来源于中国大学MOOC—Python语言程序设计（北京理工大学），配合课程使用效果更好。
• 程序的分支结构
  • 单分支结构
    • if 条件： 语句
  • 二分支结构
    • if 条件： 语句块1 else： 语句块2
  • 多分支结构
    • if 条件1： 语句块1 elif 条件2： 语句块2 elif 条件3： 语句块3 ............ else： 语句块N
  • 程序的控制结构
    • 顺序结构
    • 分支结构
    • 循环结构
  • 条件判断及组合
    • 条件判断
      • < <= > >= == !=
    • 条件组合
      • x and y x or y not x
  • 程序的异常处理
    • try： 语句块1 except 异常类型： 语句块2 try : num = eval(input("请输入一个整数: ")) print(num**2) except NameError: print("输入不是整数")
• BMI分析
  • 多输入
    • h,w=input() 输入的时候将两个变量用英文“,”隔开
  • 多变量赋值
    • h,w="","" h,w="正常","正常"
  • 代码
    • #BMI.py h,w=eval(input("输入身高（米）和体重（千克）：")) bmi=w/pow(h,2) print("BMI:{:.2f}".format(bmi)) F,N="","" if bmi<18.5: F,N="偏瘦","偏瘦" elif 18.5<=bmi<24: F,N="正常","正常" elif 24<=bmi<25: F,N="正常","偏胖" elif 25<=bmi<28: F,N="偏胖","偏胖" elif 28<=bmi<=30: F,N="偏胖","肥胖" else: F,N="肥胖","肥胖" print("BMI指标分类为：国际{}，国内{}".format(F,N))
• 程序的循环结构
  • 遍历循环：for...in...
    • 计数循环
      • for i in range(N): 语句块 for i in range(M,N,K): 语句块
    • 字符串遍历循环
      • for c in s: 语句块 for c in "Python123": print(c, end=",") 结果：P,y,t,h,o,n,1,2,3,
    • 列表遍历循环
      • for item in ls： 语句块 ls是一个列表，遍历其每个元素
    • 文件遍历循环
      • for line in fi： 语句块 fi是一个文件标识符，遍历其每一行
  • 无限循环
    • while 条件： 语句块
  • 循环控制保留字
    • break
      • 跳出并结束当前循环
    • continue
      • 结束当次循环
    • break VS continue
      • p p
  • 循环的高级用法
    • 1、for .... in ....： 语句块1 else: 语句块2 2、while .....： 语句块1 else： 语句块2 当没有被break语句退出时，else作为循环完成的奖励 p
• random库的使用
  • 采用梅森旋转算法生成伪随机数
  • 基本随机函数
    • p
    • seed（）
      • 初始化随机数种子，默认为当前系统时间 注：相同的随机数种子产生相同的随机数
    • random（）
      • 生成一个[0.0,1.0)之间的随机小数
  • 扩展随机函数
    • uniform（a,b）
      • 生成一个[a,b]之间的随机小数
    • randint（a,b）
      • 生成一个[a,b)之间的随机整数
    • randrange（m,n,k）
      • 生成一个[m,n)之间以k为步长的随机整数
    • getrandbits（k）
      • 生成一个K比特长的随机整数
    • choice（seq）
      • 从序列seq中随机选择一个元素
    • shuffle（seq）
      • 将seq中的元素随机排列
• 圆周率的计算
  • 蒙特卡洛方法
    • 概率就是比例 直径为2的圆的面积为pi 边长为2的正方形的面积为4 则：1/4圆的面积÷单位正方形的面积=1/4pi 往单位正方形上随机撒大量的点，那么： 落在1/4圆的点数÷落在单位正方形的点数≈1/4pi 点数越多越精确 p
  • 代码
    • #Pi.py from random import random from time import perf_counter darts=pow(10,6) hits=0.0 start=perf_counter() for i in range (1,darts+1): x,y=random(),random() dist=pow(x**2+y**2,0.5) if dist<=1: hits=hits+1 pi=hits/darts*4 print("圆周率值是：{}".format(pi)) print("运行时间是：{:.5f}s".format(perf_counter()-start))
  • 思维方式
    • 数学思维：找到公式，利用公式求解 计算思维：抽象一种过程，用计算机自动化求解
  • 程序运行时间分析
    • 通过time.perf_counter()函数获得程序运行时间，从而分析程序运行时间的分布，一般程序的运行时间主要用在循环中。