Python for循环及用法详解

Python 中的循环语句有 2 种,分别是 while 循环和 for 循环,前面章节已经对 while 做了详细的讲解,本节给大家介绍 for 循环,它常用于遍历字符串、列表、元组、字典、集合等序列类型,逐个获取序列中的各个元素。

for 循环的语法格式如下:

for 迭代变量 in 字符串|列表|元组|字典|集合:
    代码块

格式中,迭代变量用于存放从序列类型变量中读取出来的元素,所以一般不会在循环中对迭代变量手动赋值;代码块指的是具有相同缩进格式的多行代码(和 while 一样),由于和循环结构联用,因此代码块又称为循环体

for 循环语句的执行流程如图 1 所示。

for 循环语句的执行流程图
图 1 for 循环语句的执行流程图

例如:
name = '张三'
#变量name,逐个输出各个字符
for ch in name:
    print(ch)
运行结果为:


可以看到,使用 for 循环遍历 “张三” 字符串的过程中,迭代变量 ch 先后被赋值为‘张’和‘三’,并代入循环体中运行,只不过例子中的循环体比较简单,只有一行输出代码。

for 进行数值循环

在使用 for 循环时,最基本的应用就是进行数值循环。比如说,想要实现从 1 到 100 的累加,可以执行如下代码:
print("计算 1+2+...+100 的结果为:")
#保存累加结果的变量
result = 0
#逐个获取从 1 到 100 这些值,并做累加操作
for i in range(101):
    result += i
print(result)
运行结果为:

计算 1+2+...+100 的结果为:
5050

上面代码中,使用了 range() 函数,此函数是 Python 内置的函数,用于生成一系列连续的整数,多用于 for 循环中。

range() 函数的语法格式如下:

range(start,end,step)

此函数中各参数的含义如下:
  1. start:用于指定计数的起始值,如果省略不写,则默认从 0 开始。
  2. end:用于指定计数的结束值(不包括此值),此参数不能省略。
  3. step:用于指定步长,即两个数之间的间隔,如果省略,则默认步长为 1。

总之,在使用 range() 函数时,如果只有一个参数,则表示指定的是 end;如果有两个参数,则表示指定的是 start 和 end。


例如:
print("输出10 以内的所有奇数:")
for i in range(1,10,2):
    print(i,end=' ')
运行结果为:

输出10 以内的所有奇数:
1 3 5 7 9


在 Python 2.x 中,除提供 range() 函数外,还提供了一个 xrange() 函数,它可以解决 range() 函数不经意间耗掉所有可用内存的问题。但在 Python 3.x 中,已经将 xrange() 更名为 range() 函数,并删除了老的 xrange() 函数。

for 循环遍历列表和元组

在使用 for 循环遍历列表和元组时,列表或元组有几个元素,for 循环的循环体就执行几次,针对每个元素执行一次,迭代变量会依次被赋值为元素的值。

如下代码使用 for 循环遍历元组:
a_tuple = ('crazyit', 'fkit', 'Charlie')
for ele in a_tuple:
    print('当前元素是:', ele)
运行结果为:

当前元素是: crazyit
当前元素是: fkit
当前元素是: Charlie


当然,也可按上面方法来遍历列表。例如,下面程序要计算列表中所有数值元素的总和、平均值:
src_list = [12, 45, 3.4, 13, 'a', 4, 56, 'crazyit', 109.5]
my_sum = 0
my_count = 0
for ele in src_list:
    # 如果该元素是整数或浮点数
    if isinstance(ele, int) or isinstance(ele, float):
        print(ele)
        # 累加该元素
        my_sum += ele
        # 数值元素的个数加1
        my_count += 1
print('总和:', my_sum)
print('平均数:', my_sum / my_count)
运行结果为:

12
45
3.4
13
4
56
109.5
总和: 242.9
平均数: 34.7

上面程序使用 for 循环遍历列表的元素,并对几何元素进行判断:只有当列表元素是数值(int、float)时,程序才会累加它们,这样就可以计算出列表中数值元素的总和。

不仅如此,程序中还使用了 Python 的 isinstance() 函数,该函数用于判断某个变量是否为指定类型的实例,其中前一个参数是要判断的变量,后一个参数是类型。我们可以在 Python 的交互式解释器中测试该函数的功能,例如如下运行过程:

>>> isinstance(2,int)
True
>>> isinstance('a',int)
False
>>> isinstance('a',str)
True

从上面的运行过程可以看出,使用 isinstance() 函数判断变量是否为指定类型非常方便、有效。

如果需要,for 循环也可根据索引来遍历列表或元组,即只要让迭代变量取 0 到列表长度的区间,就可通过该迭代变量访问列表元素。例如如下程序:
a_list = [330, 1.4, 50, 'fkit', -3.5]
# 遍历0到len(a_list)的范围
for i in range(0, len(a_list)) :
    # 根据索引访问列表元素
    print("第%d个元素是 %s" % (i , a_list[i]))
运行结果为:

第0个元素是 330
第1个元素是 1.4
第2个元素是 50
第3个元素是 fkit
第4个元素是 -3.5

for 循环遍历字典

使用 for 循环遍历字典其实也是通过遍历普通列表来实现的。前面在介绍字典时己经提到,字典包含了如下三个方法:
  1. items():返回字典中所有 key-value 对的列表。
  2. keys():返回字典中所有 key 的列表。
  3. values():返回字典中所有 value 的列表。

因此,如果要遍历字典,完全可以先调用字典的上面三个方法之一来获取字典的所有 key-value 对、所有 key、所有 value,再进行遍历。如下程序示范了使用 for 循环来遍历字典:
my_dict = {'语文': 89, '数学': 92, '英语': 80}
# 通过items()方法遍历所有key-value对
# 由于items方法返回的列表元素是key-value对,因此要声明两个变量
for key, value in my_dict.items():
    print('key:', key)
    print('value:', value)
print('-------------')
# 通过keys()方法遍历所有key
for key in my_dict.keys():
    print('key:', key)
    # 在通过key获取value
    print('value:', my_dict[key])
print('-------------')
# 通过values()方法遍历所有value
for value in my_dict.values():
    print('value:', value)
运行结果为:

key: 语文
value: 89
key: 数学
value: 92
key: 英语
value: 80
-------------
key: 语文
value: 89
key: 数学
value: 92
key: 英语
value: 80
-------------
value: 89
value: 92
value: 80

上面程序通过三个 for 循环分别遍历了字典的所有 key-value 对、所有 key、所有 value。尤其是通过字典的 items() 遍历所有的 key-value 对时,由于 items() 方法返回的是字典中所有 key-value 对组成的列表,列表元素都是长度为 2 的元组,因此程序要声明两个变量来分别代表 key、value(这也是序列解包的应用)。

假如需要实现一个程序,用于统计列表中各元素出现的次数。由于我们并不清楚列表中包含多少个元素,因此考虑定义一个字典,以列表的元素为 key,该元素出现的次数为 value。程序如下:
src_list = [12, 45, 3.4, 12, 'fkit', 45, 3.4, 'fkit', 45, 3.4]
statistics = {}
for ele in src_list:
    # 如果字典中包含ele代表的key
    if ele in statistics:
        # 将ele元素代表出现次数加1
        statistics[ele] += 1
    # 如果字典中不包含ele代表的key,说明该元素还未出现过
    else:
        # 将ele元素代表出现次数设为1
        statistics[ele] = 1      
# 遍历dict,打印出各元素的出现次数
for ele, count in statistics.items():
    print("%s的出现次数为:%d" % (ele, count))
运行结果为:

12的出现次数为:2
45的出现次数为:3
3.4的出现次数为:3
fkit的出现次数为:2

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