資源簡介

(共41張PPT)
Python少兒編程
第三章 神奇的分支和循環
目錄
1.1
前進的向導
1.2
選擇不同的道路
1.3
擺脫重復的任務
PART 01
前進的向導
什么是流程圖
1.1
流程圖是對某一個問題的定義、分析或解法的圖形表示，圖中用各種符號來表示操作、數據、流向及裝置等。
程序流程圖則表示程序的運行順序，是一種常用的表示算法的圖形化工具。換言之，程序流程圖就是通過畫圖的方式表達程序運行的所有路徑，通過使用箭頭和框圖把程序運行的方向與步驟展示出來。
程序流程圖的基本符號
1.2
圖3-1 程序流程圖中常用的符號
程序流程圖的基本符號
1.2
（1）端點符表示算法的起始或結束。
（2）判斷符用于對給定的條件進行判斷，根據判斷的結果來選擇流程方向。它只有一個入口，可以有若干個出口，但有且僅有一個出口被激活。
（3）處理符表示算法中的具體處理步驟。
（4）流線符表示數據流，箭頭指示流向。
（5）連接符用于連接因頁面寫不下而斷開的流程線，對應的連接符應有同一標記。
（6）注解符用來標識注解內容，它不是程序流程圖的必要部分，不反應流程和操作，只是為了對流程圖中某些符號的操作進行必要的補充說明，以幫助讀者更好的理解。
（7）數據符表示未指定媒體的數據，可用于輸入和輸出，比較通用。程序流程圖還包括一些特殊的數據符，常用的有文件符、顯示符和人工輸入符。
程序流程圖的基本符號
1.2
在程序設計中，包含了3種基本結構，即順序結構、分支結構和循環結構，其流程圖如圖3-2所示。
圖3-2 3種基本結構的流程圖
掃地機器人的工作流程圖
1.3
掃地機器人工作時傳感器會檢測前方、左邊和右邊是否有障礙物，并將檢測結果傳給掃地機器人進行判斷。掃地機器人根據判斷結果規劃路徑，具體如下。
（1）判斷前方是否有障礙物，如果沒有，
則機器人前行；如果有，則進行下一步判斷。
（2）判斷左邊是否有障礙物，如果沒有，
則機器人左轉；如果有，則進行下一步判斷。
（3）判斷右邊是否有障礙物，如果沒有，
則機器人右轉；如果有，則后退。
（4）循環執行（1）～（3），直到機器人停止工作。
掃地機器人的工作流程圖
1.3
圖3-3 掃地機器人的工作流程圖
PART 02
選擇不同的道路
簡單的if語句
2.1
if語句允許程序通過判斷條件是否成立而選擇是否執行指定的語句。if語句的基本語法格式如下。
if 判斷條件:
語句塊
if語句的執行過程是：如果判斷條件為True，執行語句塊，否則直接執行if語句后的語句。例如：
weather = '晴' #創建變量weather代表天氣，賦值為“晴”
if weather == '晴': #如果天氣為晴
print('去公園玩') #輸出“去公園玩”
if-else語句
2.2
if語句只允許在條件為True時執行指定的語句，而if-else語句還可在條件為False時執行指定的語句，其基本語法格式如下。
if 判斷條件:
語句塊1
else:
語句塊2
上述語句的執行過程是：當判斷條件為True時，執行語句塊1，否則執行語句塊2。
if-else語句
2.2
【例3-1】 根據輸入的天氣選擇是否出門游玩。
【參考代碼】
weather = input('請輸入天氣情況：') #輸入變量weather的值
if weather == '晴' or weather == '多云': #如果天氣為晴或多云
print('去公園玩') #輸出“去公園玩”
else: #如果不是
print('在家玩') #輸出“在家玩”
【問題分析】 本例題可使用if-else語句進行條件判斷，如果輸入天氣為“晴”或“多云”，輸出“去公園玩”，否則輸出“在家玩”。
if-else語句
2.2
【運行結果】 程序運行結果如圖3-4所示。
圖3-4 例3-1程序運行結果
if-elif-else語句
2.3
編程時常常需要判定一系列的條件，一旦其中某一個條件為True就立刻停止。此時，可采用if-elif-else語句（elif是else if的簡寫），其基本語法格式如下。
if 判斷條件1:
語句塊1
elif 判斷條件2:
語句塊2
……
elif 判斷條件n:
語句塊n
else:
語句塊n+1
if-elif-else語句
2.3
表3-1 溫度和穿衣建議對照關系
【例3-2】 根據輸入的溫度temperature給出穿衣建議，溫度和穿衣建議對照關系如表3-1所示。
if-elif-else語句
2.3
【參考代碼】
#輸入溫度temperature的值并將其轉化為浮點數
temperature = float(input('請輸入溫度（℃）：'))
if temperature >= 28.0: #如果溫度大于等于28.0
print('穿衣建議：輕棉織物制作的短衣、短裙、短褲等') #輸出穿衣建議
elif temperature >= 24.0: #如果溫度大于等于24.0小于28.0
print('穿衣建議：棉麻面料的襯衫、薄長裙、薄T恤等') #輸出穿衣建議
elif temperature >= 21.0: #如果溫度大于等于21.0小于24.0
print('穿衣建議：單層棉麻面料的T恤衫、長褲、薄牛仔褲等') #輸出穿衣建議
elif temperature >= 18.0: #如果溫度大于等于18.0小于21.0
print('穿衣建議：薄外套、風衣、薄毛衣等') #輸出穿衣建議
elif temperature >= 15.0: #如果溫度大于等于15.0小于18.0
print('穿衣建議：風衣、外套、毛衣等') #輸出穿衣建議
elif temperature >= 11.0: #如果溫度大于等于11.0小于15.0
print('穿衣建議：毛衣、風衣、大衣等') #輸出穿衣建議
elif temperature >= 6.0: #如果溫度大于等于6.0小于11.0
print('穿衣建議：棉衣、冬大衣、薄羽絨服等') #輸出穿衣建議
else: #以上條件都不滿足
print('穿衣建議：羽絨服、厚棉衣、冬大衣等') #輸出穿衣建議
if-elif-else語句
2.3
【運行結果】 程序運行結果如圖3-5所示。
圖3-5 例3-2程序運行結果
【程序說明】 每個else本身都隱含了一個條件，如第1個elif實質上表示條件24.0≤temperature＜28.0成立，此隱含條件與對應的if所給出的條件完全相反。在編程時要善于利用隱含條件，使程序代碼清晰簡潔。
嵌套的if語句
2.4
在if語句中又包含一個或多個if語句時，稱為if語句的嵌套，其基本語法格式如下。
if 判斷條件1:
if 判斷條件2:
語句塊1
else:
語句塊2
else:
if 判斷條件3:
語句塊3
else:
語句塊4
嵌套的if語句
2.4
【例3-3】 分配任務。在社會實踐活動中有三項任務，分別是：種樹、采茶、打掃街道。依據小組人數及男生、女生人數決定小組的任務，人數小于5的小組負責打掃街道，人數大于等于5且男生多于女生的小組負責種樹，人數大于等于5且男生不多于女生的小組負責采茶。輸入小組男生、女生人數，輸出小組接受的任務。
【問題分析】 本例題可使用嵌套的if語句實現，程序流程圖如圖3-6所示。
嵌套的if語句
2.4
圖3-6 分配任務流程圖
嵌套的if語句
2.4
【參考代碼】
boy = int(input('請輸入男生人數：')) #輸入男生人數并轉化為整數
girl = int(input('請輸入女生人數：')) #輸入女生人數并轉化為整數
total = boy + girl #計算總人數
if total < 5: #如果總人數小于5
print('打掃街道') #輸出“打掃街道”
else: #如果總人數大于等于5
if boy > girl: #如果男生人數大于女生人數
print('種樹') #輸出“種樹”
else: #如果男生人數小于等于女生人數
print('采茶') #輸出“采茶”
嵌套的if語句
2.4
【運行結果】 程序運行結果如圖3-7所示。
圖3-7 例3-3程序運行結果
PART 03
擺脫重復的任務
while語句
3.1
while循環語句的基本語法格式如下。
while 判斷條件:
語句塊 #循環體
上述語句的執行過程是：當判斷條件為True時，執行循環體；接著再次判斷條件，如果為True，繼續執行循環體；如此反復，直到判斷條件為False時結束循環，執行while語句后的語句。
while語句
3.1
【例3-4】 輸入一個整數n，求S=1+2+3+…+n的值。
【問題分析】 本例題可使用循環結構來實現。重復執行循環體n次，每次加一個數。繼續分析發現，每次累加的數是有規律的，后一個數是前一個數加1。因此，只需在加完上一個數i后，使i加1就可得到下一個數。
【參考代碼】
n = int(input('請輸入一個整數：')) #輸入n的值，并轉化為整數
i = 1 #創建變量i，賦值為1
S = 0 #創建變量S，賦值為0
while i <= n: #循環，當i>n時結束
S += i #求和，將結果賦給S
i += 1 #變量i加1
print('S=1+2+3+…+n=', S) #輸出S的值
while語句
3.1
【運行結果】 程序運行結果如圖3-8所示。
圖3-8 例3-4程序運行結果
在使用while語句時，需要注意以下兩點。
（1）變量初始化描述要完整、準確。
（2）在循環體中應有使循環趨于結束的語句。
for語句
3.2
1．基本語法格式
for語句的基本語法格式如下。
for 變量in 序列:
語句塊 #循環體
上述語句的執行過程是：如果序列中包含表達式，則先進行求值計算；然后，序列中的第一個元素賦給變量，執行循環體；接著序列中的第二個元素賦給變量，執行循環體；依此類推，直到序列中最后一個元素賦給變量，執行循1環體后for循環結束，執行for語句后的語句。
for語句
3.2
1．基本語法格式
例如，使用for循環輸出字符串“python”中的每一個字符，可使用下面代碼實現。
for x in 'python':
print(x)
上述代碼運行結果如圖3-9所示。
圖3-9 for循環輸出字符串“python”中的每一個字符
for語句
3.2
2． range()函數
for語句經常與range()函數一起使用，range()函數是Python的內置函數，可創建一個整數列表。range()函數的語法格式如下。
range([start,]stop[,step])
（1）start：計數從start開始，默認為0。例如，range(5)等價于range(0,5)。
（2）stop：計數到stop結束，但不包括stop。例如，range(0,5)是[0,1,2,3,4]。
（3）step：步長，默認為1。例如，range(0,5)等價于range(0,5,1)。
for語句
3.2
2． range()函數
【例3-5】 雞兔同籠。大約在1500年前，《孫子算經》中記載：“今有雉兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問雉兔各幾何？”編程計算雞和兔的數量并輸出。
【問題分析】 根據題意設雞和兔的數量分別為cock和rabbit，如果籠中全部是雞，雞的最大數量為35，所以cock在0～35取值，且rabbit=35 cock。確定了雞的范圍后進行窮舉并判斷，由于雞有兩只腳，兔有4只腳，所以判斷條件為雞和兔的腳的總數量為94。
【參考代碼】
for cock in range(0, 35 + 1): #循環范圍為0～35，cock表示雞的數量
rabbit = 35 - cock #計算兔的數量
if cock * 2 + rabbit * 4 == 94: #如果雞和兔的腳的總數為94
print('雞有', cock, '只') #輸出雞的數量
print('兔有', rabbit, '只') #輸出兔的數量
for語句
3.2
2． range()函數
【運行結果】 程序運行結果如圖3-10所示。
圖3-10 例3-5程序運行結果
嵌套的循環語句
3.3
一個循環語句的循環體內包含另一個完整的循環結構，稱為循環的嵌套。嵌套在循環體內的循環稱為內循環，嵌套有內循環的循環稱為外循環。內循環中還可以嵌套循環，這就是多重循環。
while語句和for語句可以互相嵌套，自由組合。外層循環體中可以包含一個或多個內層循環結構，但要注意的是，各循環必須完整包含，相互之間不允許有交叉現象。
嵌套的循環語句
3.3
【例3-6】 輸出下面九九乘法表。
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*9=9 2*9=18 3*9=27 4*9=36 …… 9*9=81
【問題分析】 該問題可使用for語句的循環嵌套來實現，外循環控制行，內循環控制列。
嵌套的循環語句
3.3
【參考代碼】
for x in range(1, 10): #循環變量x從1到9
for y in range(1, x + 1): #循環變量y從1到x
print(y, '*', x, '=', x * y, '', end='') #輸出乘法表達式
print('') #輸出空字符串，換行
【運行結果】 程序運行結果如圖3-11所示。
圖3-11 例3-6程序運行結果
break和continue語句
3.4
【例3-7】 身份驗證。循環判斷用戶輸入的賬號和密碼是否正確，如果正確則退出。
1． break語句
【問題分析】 首先設定用戶的正確賬號和密碼；然后使用while循環，在循環中，輸入賬號和密碼，如果都正確則輸出登錄成功并跳出循環，否則輸出賬號或密碼輸入有誤，繼續循環。
break和continue語句
3.4
1． break語句
【參考代碼】
name = 'python' #創建變量name表示正確賬號
password = '12345678' #創建變量password表示正確密碼
while True: #循環
name_input = input('請輸入賬號：') #輸入賬號
password_input = input('請輸入密碼：') #輸入密碼
if name != name_input : #如果賬號不正確
print('輸入的賬號有誤！') #輸出賬號有誤
elif password != password_input: #如果密碼不正確
print('輸入的密碼有誤！') #輸出密碼有誤
else: #如果賬號和密碼都正確
print('登錄成功！') #輸出登錄成功
break #跳出循環
break和continue語句
3.4
1． break語句
【運行結果】 程序運行結果如圖3-12所示。
圖3-12 例3-7程序運行結果
break和continue語句
3.4
【例3-8】 學生休息詢問。班級組織徒步，全程5公里，每1公里詢問學生是否需要休息，如果需要則休息10分鐘，否則繼續徒步。
2． continue語句
【問題分析】 使用for循環語句，并使用range(1, 6)生成循環變量。在循環中輸出已徒步的公里數，然后輸入“y”或“n”回答是否需要休息，如果輸入為“n”則使用continue語句結束本次循環，不輸出后面的休息10分鐘。結束循環后，輸出到達終點。
【參考代碼】
for i in range(1, 6): #循環變量i從1到5
print('已徒步', i, '公里') #輸出已徒步的公里數
if i != 5:
answer = input('是否需要休息？（y/n）：') #輸入回復
if answer == 'n': #如果回復為“n”
continue #結束本次循環
print('休息10分鐘') #輸出休息10分鐘
print('到達終點') #輸出到達終點
break和continue語句
3.4
【運行結果】 程序運行結果如圖3-13所示。
2． continue語句
圖3-13 例3-8程序運行結果
【程序說明】 若把程序中的continue語句換成break語句，則輸入第一個“n”后將會終止程序。
感謝觀看

展開更多......

收起↑