4.1 if條件判斷陳述句
4.1.1 if條件判斷陳述句單分支
◆單分支格式：if 判斷條件：
陳述句塊1……
else：
陳述句塊2……
?例：name=input('請輸入您的用戶名:')
if name == 'admin':
print('歡迎管理員用戶')
else:
print('歡迎普通用戶')#輸出：請輸入您的用戶名:
?例：num=10
if num>5:
print('請選擇物品進行兌換')
else:
print('積分不足')#輸出：請選擇物品進行兌換
4.1.2 if條件判斷陳述句多分支
◆多分支格式：if 判斷條件1：
陳述句塊1……
elif 判斷條件2：
陳述句塊2……
elif 判斷條件3：
陳述句塊3……
else:
陳述句塊n
?例：name=input('請輸入您的用戶名:')
if name == 'admin':
print('歡迎管理員用戶')
elif name == 'kitty':
print('歡迎kitty用戶')
else:
print('用戶不存在，請注冊')
4.1.3 if條件判斷陳述句的三目運算
◆三目運算基本格式：
name = input('請輸入您的用戶名：')
print ('在上海' if name == 'xiaowang' else '在深圳')
只適用于if條件判斷陳述句的單分支
?例：name = input('請輸入您的用戶名:')
print('香港') if name == '深圳' else print('廣東')#輸出請輸入您的用戶名:
?例：dict={'name':'老六','age':18}
if dict.__contains__('class') is True:
print(dict)
else:
dict['class']=1844
print(dict)#輸出{'name': '老六', 'age': 18, 'class': 1844}
換位三目運算：
→dict={'name':'老六','age':18}
print(dict) if dict.__contains__('class') is True else dict.setdefault('class',1844) and print(dict)
#輸出{'name': '老六', 'age': 18, 'class': 1844}
→dict={'name':'老六','age':18,'class':1999}
print(dict) if dict.__contains__('class') is True else dict.setdefault('class',1844) and print(dict)
#輸出{'name': '老六', 'age': 18, 'class': 1999}
?例：登錄功能實戰練習
→通過輸入函式/輸入用戶名/先判斷用戶名是否正確,用戶名正確則進行密碼判斷
# 如果用戶名錯誤則提示："用戶名錯誤，請重新輸入"
密碼錯誤則提示"密碼錯誤，請重新輸入密碼"
輸入正確密碼則登錄成功
法1：username = input('請輸入你的用戶名:')
if username == 'admin':
password = input('123456')
if password == '123456':
print('登錄成功')
else:
print('您輸入的密碼有誤，請重新輸入')
else:
print('您輸入的用戶名有誤，請重新輸入')
法2：dict={'username':'admin','password':'123456'}
username=input('請輸入你的用戶名:')
if username==dict.get('username'):
password=input('請輸入你的密碼:')
if password==dict.get('password'):
print('登錄成功')
else:
print('您輸入的密碼有誤，請重新輸入')
else:
print('您輸入的密碼有誤，請重新輸入')
4.1.4 if陳述句之if的嵌套陳述句（if中包含if）
if 判斷條件1：
陳述句塊1
if 判斷條件2：
陳述句塊2
else：
陳述句塊3
else:
陳述句塊4
4.2 while回圈陳述句
◆while陳述句的格式：
while 條件運算式：
回圈體陳述句
◆while什么時候進入回圈？當回圈條件成立時，進入回圈
◆while什么時候退出回圈？當回圈條件不成立時，退出回圈
◆注意：在寫while回圈陳述句時一定要讓回圈條件發生變化，否認很容易陷入死回圈中
?例：使用回圈陳述句求出1—100的和
i=1
j=0
while i<101:
j=i+j
i+=1
print(j)#輸出5050
?例：使用回圈陳述句求出1—100之內的奇數之和
i=1
j=0
while i<=100:
j+=i
i+=2
print(j)#輸出2500
?例：使用回圈陳述句求出1—100之內的奇數之和減去偶數之和的結果
★ i=0
odd=0
even=0
while i<=100:
if i%2==0:
even+=i
else:
odd+=i
i+=1
print(odd-even)#輸出-50
4.3 for回圈陳述句
◆for回圈的語法格式如下：
for ... in ...
陳述句塊
◆遍歷(Traversal)：是指沿著某條搜索路線，依次對樹（或圖）中每個節點均做一次訪問，訪問結點所做的操作依賴于具體的應用問題， 具體的訪問操作可能是檢查節點的值、更新節點的值等，不同的遍歷方式，其訪問節點的順序是不一樣的，遍歷是二叉樹上最重要的運算之一，是二叉樹上進行其它運算之基礎，
◆for回圈遍歷
字串、串列、字典、元組、集合均可遍歷,但不可遍歷整型，
1>遍歷字串
str='python'
for i in str:
print(i,end='')#輸出python
2>遍歷串列
list=[1,2,3,4,'a','b']
for i in list:
print(i,end='')#輸出1234ab
3>遍歷元組
tuple=(1,2,3,4,['a','b'])
for i in tuple:
print(i,end='')#輸出1234['a', 'b']
4>遍歷字典
dict={'name':'張三','age':18}
for i,j in dict.items():
print(i,j)#輸出name 張三 age 18
5>遍歷集合
test='python'
set=set(test)
for i in set:
print(i,end='')#輸出npotyh
6>遍歷整型(整型不能遍歷)
test=123
for i in test:
print(i)#TypeError: 'int' object is not iterable
?例：使用for回圈列印出字串hellokitty每個字符以及字符的索引值，并且進行格式化輸出
?str='hello'
for i,j in enumerate(str):
print(j,'對應的索引值是',i)
?str='hello'
for i in str:
print('%s對應的索引值是%d' % (i,str.index(i)))
#輸出h對應的索引值是0
e對應的索引值是1
l對應的索引值是2
l對應的索引值是2
o對應的索引值是4
?str = 'hello'
for i in str:
s=str.index(i)
print('字符:%s 對應的索引值是:%d' % (i, s))
#輸出字符:h 對應的索引值是:0
字符:e 對應的索引值是:1
字符:l 對應的索引值是:2
字符:l 對應的索引值是:2
字符:o 對應的索引值是:4
◆先熟悉下range()函式：如果需要遍歷一個數字序列，可以使用python中內建的函式range()
for i in range (10) #列印0到9、不包含10
for i in range (1,10) #列印1到9、不包含10
for i in range (0,10,2) #列印結果：0，2，4，6，8不包含10
?例：for i in range(10):
print(i)#輸出0123456789 縱向列印
print(i,end='')#輸出0123456789 end=''橫向列印
?例:for i in range(9,0,-1):
print(i)#輸出987654321縱向列印
?例:使用for回圈求1-100的和
sum=0
for i in range(1,101):
sum+=i
print(sum)#輸出5050
?例:使用for回圈求1-100的奇數之和
sum=0
for i in range(1,101,2):
sum+=i
print(sum)#輸出2500
?例:使用for回圈求1-100的偶數之和
sum=0
for i in range(1,101,2):
sum+=i+1
print(sum)#輸出2550
4.4 continue陳述句
◆用法：continue陳述句用來告訴Python跳過當前回圈的剩余陳述句，然后繼續進行下一輪回圈，
?list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
for i in list:
if i==6:
continue
print (i，end='')
#輸出12345789
?for i in range(10):
if i==5:
continue
print(i,end='')
#輸出012346789
4.5 break陳述句
◆用法：陳述句會立即退出回圈，在其后邊的回圈代碼不會被執行，
?list = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
for i in list:
if i==6:
break
print (i,end='')
#輸出12345
?for i in range(10):
if i==5:
break
print (i,end='')
#輸出 01234
練習：求出1/1+1/3+1/5+...+1/99的和
?i=1
sum=0
for i in range(1,100,2):
sum+=1/i
print(sum)
?i=1
sum=0
while i<100:
sum+=1/i
i+=2
print(sum)
#輸出2.937774848474907
練習：用回圈陳述句計算2-10之間整數的回圈相乘的值
?i=2
sum=1
while i<11:
sum*=i
i=i+1
print(sum)
?sum=1
for i in range(2,11):
sum*=i
print(sum)#輸出3628800
4.6 排序方法
Python基本排序方法：選擇排序、插入排序、冒泡排序、快速排序、希爾排序、歸并排序、堆排序、基數排序、計數排序、桶排序，
4.6.1 冒泡排序
◆冒泡排序(Bubble Sort)：是一種簡單直觀的排序演算法，它重復地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來，走訪數列的作業是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成，這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢"浮"到數列的頂端，【這個演算法的來由是因為越小的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端(升序或降序)，如同氣泡一樣最侄訓浮到液體頂端，故名冒泡排序，】
◆演算法思路：
從前到后(即下標較小的元素開始)依次比較相鄰元素的值，若發現比后一個值大，則交換位置，使值較大的元素逐漸從前向后移動
★例：
import numpy as np#匯入numpy整個模塊，并指定別名為np
pop_list = np.random.randint(100,size=6)#從0到100隨機取六位數【random()回傳隨機生成的一個實數，注意：random()是不能直接訪問的，需要匯入 random 模塊，然后通過 random 靜態物件呼叫該方法，random.randint() 方法回傳指定范圍內的整數】
count=len(pop_list)#使用len函式獲取串列長度
for i in range(count-1):#串列長度減一，控制回圈次數
for j in range(count-i-1):#控制索引取值范圍
if pop_list[j]>pop_list[j+1]:
pop_list[j],pop_list[j+1]=pop_list[j+1], pop_list[j]
print('排序好之后的位置為：',pop_list)
#輸出'排序好之后的位置為： [ 4 6 7 35 62 69]'
4.6.2 遞回方法
◆遞回方法(recursion algorithm)：在數學與計算機科學中，是指在函式的定義中使用函式自身的方法，【遞回就是一個函式在它的函式體內呼叫它自身】
4.6.2.1 遞回的組成部分
◆終止條件：回傳函式值，以防止進入一直呼叫函式的無限遞回中，如果沒有了遞回條件，函式就變成了無限呼叫)
◆遞回步驟：遞回函式每步引數之間的關聯
第一步：找出終止條件：當時間是最后一天，即第十天結束
第二步：確定遞回步驟：今天桃子的數量除以2再減去1，就是明天桃子的數量
第三步：將公式進行變形，再更換成具體天數
今天桃子的數量/2-1=明天桃子的數量，
今天桃子的數量=(明天桃子的數量+1)*2
第1天桃子數量=(第2天桃子數量+1)*2
第2天桃子數量=(第3天桃子數量+1)*2 .......
第四步：創建一個函式并將函式引數設定為天數
每次呼叫函式時進行天數的判斷，如果天數達到終止條件，則直接設定桃子的數量為1
如果不是第十天即不是最后一天，需要根據遞回步驟公式進行計算
?【例】猴子吃桃：第一天猴群吃掉了桃子所有的1/2又多一個，第二天猴群吃掉了剩余桃子的1/2又多一個，按照這樣的吃法，直到第10天，猴群發現只剩下一個桃子，問猴子一共摘了多少只桃子？
#for回圈陳述句求解 x=1
for i in range(1,10):
x=(x+1)*2
print('猴子一共摘桃子總數為:',x)
#while陳述句求解
x=0
y=1
d=9
while d>0:
x=(y+1)*2
y=x
d-=1
print(x)
#輸出猴子一共摘桃子總數為: 1534
#遞回方法求解
def peach(day):
if day==10:
num=1
else:
num=(peach(day+1)+1)*2
return num
print(peach(1))#輸出1534
?例：遞回的階乘>>求5!
def fn(num):
if num==1:
return 1#滿足終止條件直接回傳1
else:
return num*fn(num-1)
print(fn(5))#輸出120
遞回程序(為了明確遞回程序，現對5！進行程序分解)
def p(n):
if n==0:
return
print('遞回前->',n)
p(n-1)
print('遞回后->',n)
p(5)
fn(5) #第1次呼叫使用5
5*fn(4) #第2次呼叫使用4
5*(4*fn(3)) #第3次呼叫使用3
5*(4*(3*fn(2))) #第4次呼叫使用2
5*(4*(3*(2*fn(1)))) #第5次呼叫使用1
5*(4*(3*(2*1))) #從第5次呼叫回傳
5*(4*(3*2)) #從第4次呼叫回傳
5*(4*6) #從第3次呼叫回傳
5*24 #從第2次呼叫回傳
120 #從第1次呼叫回傳
★注意：當num = 998時能輸出正確答案，但當num=999及更大數字時，就出現下面的錯誤了：
RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison
這是由于默認的Python有一個可用的遞回深度的限制，以避免耗盡計算機中的記憶體，默認是999，
?例：1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，試判斷數列第十五個數是哪個？
def f(n):
if n<=2:
v=1
return v
else:
v=f(n-1)+f(n-2)
return v
print(f(15))#輸出610
4.6.2.2 遞回演算法主要應用范圍
遞回演算法一般用于解決三類問題：
（1）資料的定義是按遞回定義的，（比如Fibonacci函式）
（2）問題解法按遞回演算法實作，（回溯）[]
（3）資料的結構形式是按遞回定義的，（比如樹的遍歷，圖的搜索）
4.6.2.3 遞回的特點
1、必須有一個明確的結束條件
2、每次進入更深一層遞回時，問題規模(計算量)相比上次遞回都應有所減少
3、遞回效率不高，遞回層次過多會導致堆疊溢位（在計算機中，函式呼叫是通過堆疊（stack）這種資料結構實作的，每當進入一個函式呼叫，堆疊就會加一層堆疊幀，每當函式回傳，堆疊就會減一層堆疊幀，由于堆疊的大小不是無限的，所以，遞回呼叫的次數過多，會導致堆疊溢位）
【拓展】
堆疊作為一種資料結構，是一種只能在一端進行插入和洗掉操作的特殊線性表，它按照后進先出的原則存盤資料，先進入的資料被壓入堆疊底，最后的資料在堆疊頂，需要讀資料的時候從堆疊頂開始彈出資料（最后一個資料被第一個讀出來），堆疊具有記憶作用，對堆疊的插入與洗掉操作中，不需要改變堆疊底指標，
堆疊是允許在同一端進行插入和洗掉操作的特殊線性表，允許進行插入和洗掉操作的一端稱為堆疊頂(top)，另一端為堆疊底(bottom)；堆疊底固定，而堆疊頂浮動；堆疊中元素個數為零時稱為空堆疊，插入一般稱為進堆疊（PUSH），洗掉則稱為退堆疊（POP），堆疊也稱為先進后出表，
堆疊可以用來在函式呼叫的時候存盤斷點，做遞回時要用到堆疊，
以上定義是在經典計算機科學中的解釋，
在計算機系統中，堆疊則是一個具有以上屬性的動態記憶體區域，程式可以將資料壓入堆疊中，也可以將資料從堆疊頂彈出，在i386機器中，堆疊頂由稱為esp的暫存器進行定位，壓堆疊的操作使得堆疊頂的地址減小，彈出的操作使得堆疊頂的地址增大，
堆疊在程式的運行中有著舉足輕重的作用，最重要的是堆疊保存了一個函式呼叫時所需要的維護資訊，這常常稱之為堆疊幀或者活動記錄，堆疊幀一般包含如下幾方面的資訊：
1．函式的回傳地址和引數
2． 臨時變數：包括函式的非靜態區域變數以及編譯器自動生成的其他臨時變數，
堆疊的模型
4.6.2.4 遞回優缺點
?優點：遞回使代碼看起來更加整潔、優雅；可以用遞回將復雜任務分解成更簡單的子問題；使用遞回比使用一些嵌套迭代更容易
?缺點:遞回的邏輯很難除錯、跟進；遞回演算法解題的運行效率較低，在遞回呼叫的程序當中系統為每一層的回傳點、區域量等開辟了堆疊來存盤，遞回次數過多容易造成堆疊溢位等，
★遞回函式就是把每次的呼叫壓入到堆疊里面，當你呼叫p(5)時，我們會把p(5)壓到堆疊里面，因為前面有遞回的流程，遞回流程還沒有結束.p(5)等待,接著呼叫p(4)、p(3)、p(2)、p(1),當呼叫到p(1)時,遞回前面到遞回前面的部分還是會被列印出來,緊接著就p(n-1),也就是1-1=0滿足了終止條件,遞回結束,堆疊的話是后進先出的,先會執行p(1)....最后執行p(6)
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