在编写程序时,循环结构是非常重要的一种结构。循环结构的作用就是让程序可以重复执行某一段代码,以达到特定的效果。while循环是循环结构中最基础的一种,也是最常用的一种。
在学习while循环之前,我们需要了解一个概念——条件判断语句。条件判断语句的作用是判断某个条件是否成立,如果成立则执行某一段代码,否则执行另一段代码或不执行任何代码。其中较为常用的是if语句和if...else语句,如下所示:
```
if 条件:
代码块
if 条件:
代码块1
else:
代码块2
```
while循环的语法结构如下:
```
while 条件:
代码块
```
其执行流程为:当条件成立时,执行代码块,执行完毕后再次判断条件是否成立,如果成立继续执行代码块,直到条件不成立为止。下面我们来看一个简单的例子:
```
num = 1
while num <= 5:
print(num)
num += 1
```
上述代码的作用是输出从1到5的数字。在这个例子中,num起始值为1,循环条件为num<=5,当num的值小于等于5时,执行代码块,输出当前num的值,并将num的值加1。当num的值变为6时,条件不成立,循环结束。输出结果为:
```
1
2
3
4
5
```
看完了这个简单的例子之后,我们来深入了解一下while循环的应用。
1. 无限循环
在while循环中,如果不设置合适的循环条件,就可能会导致死循环,即程序会一直执行下去而不停止。如果程序出现死循环,会大量消耗计算机资源,导致程序挂起,甚至是崩溃。
但是,在某些情形下,我们需要用到无限循环,比如程序运行时需要一直等待用户输入,或者需要不停地接收数据。这时候我们可以用如下代码实现无限循环:
```
while True:
#代码块
```
上述代码中,条件设置为True,因为True为真值,所以循环会一直执行下去,直到程序被手动停止。
2. 使用break语句
在while循环中,我们可以使用break语句来强制退出循环。当某些条件成立时,我们需要终止循环,可以使用break语句。例如:
```
num = 1
while num <= 5:
print(num)
if num == 3:
break
num += 1
```
上述代码的作用是输出从1到3的数字。当num的值为3时,执行break语句,强制退出循环。输出结果为:
```
1
2
3
```
3. 使用continue语句
在while循环中,我们可以使用continue语句来跳过某一次循环,直接进入下一次循环。例如:
```
num = 1
while num <= 5:
if num == 3:
num += 1
continue
print(num)
num += 1
```
上述代码的作用是输出从1到5的数字,但是当num的值为3时,跳过该次循环,直接进入下一次循环。输出结果为:
```
1
2
4
5
```
4. 记录循环次数
在某些情形下,我们需要记录while循环的执行次数。为了实现这个功能,我们可以定义一个变量来记录循环的次数,例如:
```
count = 0
while count < 5:
print("这是第%d次循环" % (count+1))
count += 1
```
上述代码的作用是输出“这是第1次循环”、“这是第2次循环”...“这是第5次循环”,从而实现了记录循环次数的功能。输出结果为:
```
这是第1次循环
这是第2次循环
这是第3次循环
这是第4次循环
这是第5次循环
```
在实际编程中,while循环结构用途广泛,常常与条件判断语句、函数、列表、字典、类等其他语言特性结合使用,实现复杂的应用。因此,掌握while循环是非常重要的一步。我相信只要你愿意花时间和精力去学习和实践,你一定会成为一个优秀的程序员。