Python基础：循环结构和循环控制语句

大家好，之前我们学习了 Python 中的基本语法、条件判断等内容。今天，让我们把目光转向编程中另一个非常重要的概念：循环结构。当我们需要反复执行同一段代码时，就要用到循环。下面就让我们一起看看 Python 中的两种常见循环方式：for 循环和 while 循环。

一、为什么需要循环？

在大多数场景下，我们都需要重复执行某些操作。比方说：

计算 1 到 100 的整数和；
批量处理一组文件；
让程序持续等待用户输入，直到满足退出条件。

如果没有循环，我们只能像流水线一样把相同的代码一遍遍复制粘贴，既笨拙又容易犯错。循环给了我们一个简洁且自动化的方案，只要把要做的事情放在循环体里，程序便能按照需求重复执行，大大提升效率！

二、for 循环

2.1 基本语法

在 Python 中，for 循环通常用来遍历“可迭代对象”（比如列表、元组、字符串、range 等）。它的基本格式是：

for 变量 in 可迭代对象:

    # 在循环体中，针对每次迭代的 "变量" 做相应的操作

示例：

fruits = ["apple", "banana", "orange"]

for fruit in fruits:

    print("I like", fruit)

# 输出

I like apple

I like banana

I like orange

message = "Hello"

for letter in message:

    print(letter)

# 输出

H

e

l

l

o

可迭代对象是可以用循环（如 for）逐个访问元素的数据集合，比如列表、字符串、字典等。例如，遍历 ["苹果", "香蕉"] 时，循环会依次取出“苹果”和“香蕉”。它代表一种“可依次取出内容”的特性。

2.2 使用 range() 生成数字序列

如果我们想循环执行固定次数，一种常见方法是结合 range() 函数来使用。range(n) 会生成从 0 到 n-1 的整数序列。

for i in range(5):

    print(i)

range(start, end, step) 可以指定起始值——start、结束值（不含）——end和步长——step，步长没有指定的话默认是1。

# 从1到5（不含5），步长为1

for num in range(1, 5):

    print(num)

# 输出

# 1

# 2

# 3

# 4

# 从1到10（不含10），步长为2

for num in range(1, 10, 2):

    print(num)

    

# 输出

# 1

# 3

# 5

# 7

# 9

三、while 循环

3.1 基本语法

while 循环适用于我们不知道具体循环次数，但想在某个条件满足前一直循环的场景。语法如下：

while 条件表达式:

    # 只要 条件表达式 为 True，就持续执行这个代码块

    # 当 条件表达式 为 False，循环结束

示例：计算 1 到 100 的和

sum_value = 0

n = 1



while n <= 100:

    sum_value += n

    n += 1



print("1 到 100 的和是:", sum_value)

# 输出

1 到 100 的和是: 5050

代码解释：

初始化 sum_value = 0，n = 1；
当 n <= 100 时，就把 n 累加到 sum_value，然后把 n 加 1；
一旦 n 超过 100，条件不成立，循环结束，输出结果。

3.2 可能出现的“无限循环”

如果你不小心遗漏了更新循环条件的语句（比如上例中的 n += 1），就可能导致 while 永远都不变为 False，从而陷入无限循环。在实际写代码时要留意确保循环能正确终止，否则你的程序可能会卡住或占用大量资源。

四、循环控制语句：break、continue、else

4.1 break 语句

break 用于立即终止当前循环。比如我们想让用户猜数字，如果猜对就结束循环：

secret = 7

while True:

    guess = int(input("猜一个数字（1-10）："))

    if guess == secret:

        print("恭喜你，猜对了！")

        break  # 猜对就退出循环

    else:

        print("不对哦，再试试")

# 输出

猜一个数字（1-10）：1

不对哦，再试试

猜一个数字（1-10）：6

不对哦，再试试

猜一个数字（1-10）：7

恭喜你，猜对了！

只要用户猜对，break 就会让循环立刻停止。

4.2 continue 语句

continue 会跳过当前循环迭代，直接进入下一次循环。一般用来忽略某些特殊情况：

for i in range(1, 6):

    if i == 3:

        continue  # 跳过 i=3 这次循环

    print(i)

4.3 else 与循环

Python 允许在 for 或 while 循环后面写 else，只有当循环没有被 break 或异常跳出时，才会执行 else 块。一个常见场景是查找元素：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

target = 3



for num in numbers:

    if num == target:

        print("找到目标数字:", target)

        break

else:

    print("没有找到目标数字")

# 输出

找到目标数字: 3

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

target = 6  # 把目标数字改为6



for num in numbers:

    if num == target:

        print("找到目标数字:", target)

        break

else:

    print("没有找到目标数字")

# 输出

没有找到目标数字

如果找到 target 并用 break 跳出循环，就不会执行 else 块。
如果循环完所有元素都没找到，else 块就会执行，打印“没有找到目标数字”。

五、循环的嵌套与复杂应用

5.1 嵌套循环

示例：九九乘法表

for i in range(1, 10):

    for j in range(1, i + 1):

        print(f"{j}×{i}={i*j}", end='\t')

    print()

# 输出

1×1=1

1×2=2   2×2=4

1×3=3   2×3=6   3×3=9

1×4=4   2×4=8   3×4=12  4×4=16

1×5=5   2×5=10  3×5=15  4×5=20  5×5=25

1×6=6   2×6=12  3×6=18  4×6=24  5×6=30  6×6=36

1×7=7   2×7=14  3×7=21  4×7=28  5×7=35  6×7=42  7×7=49

1×8=8   2×8=16  3×8=24  4×8=32  5×8=40  6×8=48  7×8=56  8×8=64

1×9=9   2×9=18  3×9=27  4×9=36  5×9=45  6×9=54  7×9=63  8×9=72  9×9=81

解析：

for i in range(1, 10):

# range(1, 10) 会生成从 1 到 9（不包含 10）的整数序列，也就是 1, 2, 3, ..., 9

# i 在每次循环时会依次取上面序列中的值，因此当最外层循环运行时，i 会依次是 1, 2, 3, ..., 9

# 这个循环相当于“控制行数”或者“控制哪一行的乘法”，因为最常见的乘法表是按行从 1×1 开始，到 9×9 结束。



for j in range(1, i + 1):

# 这是一个“内层循环”，用来控制每一行中要打印哪些乘法式子

# 注意这里的 range(1, i + 1) 表示从 1 到 i（包含 i）。因为 range(a, b) 默认是不包含 b 的，写 i + 1 才能把 i 本身包含进来

# 举例：当外层的 i = 3 时，range(1, i + 1) 就是 range(1, 4)，也就是 1, 2, 3。因此会打印 1×3=3、2×3=6、3×3=9 这几个乘法式子

# 每一行打印完对应的乘法公式后，才会回到外层循环，让 i 进入下一个值，打印下一行



print(f"{j}×{i}={i*j}", end='\t')

# print() 函数默认在输出结束后会换行（即 end='\n'）。但是这里把 end 改成了 '\t'（制表符），所以不会立即换行，而是用一个 Tab 空格来分隔各个乘法结果，让它们在同一行显示并对齐

# f"{j}×{i}={i*j}" 中的 f 表示“格式化字符串（f-string）”。把 j、i、i*j 的值自动填进字符串里，这样在打印时就能显示具体的乘法过程和结果



print()

# 此处打印空白是为了打印完一行的乘法式子后进行换行

5.2 循环与条件判断的结合

示例：输出1到100之间的质数

for num in range(2, 101):

    is_prime = True

    for i in range(2, int(num ** 0.5) + 1):

        if num % i == 0:

            is_prime = False

            break

    if is_prime:

        print(num, end=' ')

# 输出

2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97

六、列表推导式(拓展)

6.1 列表推导式

列表推导式就是用一行简短的代码来创建或生成一个新列表的方式。它看起来很像在一对方括号 [] 里面写了一个小小的 for 循环，并且可以在循环里加入一些条件判断（可选）。

语法结构：

[表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]

如果你想生成一个包含 1 到 5 的列表，常见的做法是：

numbers = []

for i in range(1, 6):

    numbers.append(i)



print(numbers)

# 输出

[1, 2, 3, 4, 5]

而有了列表推导式，就可以把上面的循环简化成：

numbers = [i for i in range(1, 6)]

print(numbers)

# 输出

[1, 2, 3, 4, 5]

这两段代码的效果是一模一样的！只是第二段更短、更直观。

示例：生成平方数列表

squares = [x ** 2 for x in range(1, 11)]

print(squares)

# 输出

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

七、常见问题与注意事项

缩进

Python 使用缩进来表示循环体。一旦你写完 for 或 while 后面的冒号 :, 所有属于循环体的代码都必须在同一缩进层级。

注意更新循环条件

在 while 循环中，若忘记更新条件变量，容易进入无限循环。如果这不符合预期，需要及时纠正。

慎用 break 和 continue

它们能让逻辑更灵活，但也可能让程序流程难以追踪。使用前最好想清楚代码逻辑。

组合条件

想要一次遍历多个序列或者做复杂判断时，可以结合 if-else、range()、zip() 等函数、结构或运算符一起使用。

八、总结

for 循环

常用于遍历已有序列或固定次数的循环（借助 range()）。

while 循环

在条件为真时持续执行，适用于需要不确定次数的重复操作。

break和continue ：
可插入循环内部，控制循环流转
循环 + 条件判断

是实现大多数逻辑的基础，灵活运用能编写出丰富多样的功能。

有了循环，你的 Python 程序就不仅能做条件判断，还能自动重复执行特定操作，从而轻松解决各种批量任务、累加计算或数据处理。多多练习和应用，你就能进一步领悟到编程的“自动化”魅力了！