Python while循环的 12 个魔法技巧与实战案例-51CTO.COM

今天我们要一起探索的是Python编程中一个超级实用又有趣的部分——while循环！想象一下，就像哈利波特的魔杖，while循环能让我们一遍遍施展魔法，直到条件不再满足。我们开始这场魔法之旅吧！

1. 基础施法：Hello, World! 循环版

message = "Hello, World!"
count = 0
while count < 5:
    print(message)
    count += 1

这段代码就是我们的魔法咒语，它会重复打印“Hello, World!”五次。while count < 5:是我们的魔法条件，只要计数器count小于5，咒语就继续生效！

2. 魔法数字猜猜猜

让我们来玩个游戏吧！计算机想了一个1到10之间的数字，你来猜。

import random
number_to_guess = random.randint(1, 10)
guess = None
print("我想了一个1到10的数字，你能猜到吗？")
while guess != number_to_guess:
    guess = int(input("你的猜测是："))
    if guess < number_to_guess:
        print("太低了，再试试。")
    elif guess > number_to_guess:
        print("太高了，加油！")
print(f"恭喜你，猜对了！数字就是{number_to_guess}！")

通过循环，直到你猜对为止，是不是很神奇？

3. 施展无限循环的禁忌

小心使用！下面的代码会陷入无尽的循环，除非手动停止程序。

# 千万不要轻易尝试！
while True:
    print("这可能会永远持续下去...")

这个“无限循环”在实际编程中要慎用，但有时也能成为解决问题的巧妙手段。

4. 使用break，逃离循环的束缚

当我们达到某个特定条件时，可以使用break咒语逃离循环。

count = 0
while True:
    if count == 5:
        break
    print(count)
    count += 1

一旦count达到5，我们就成功逃出了循环的圈套！

5. continue：跳过不想执行的部分

想象你在数数，但跳过偶数。

num = 0
while num < 10:
    num += 1
    if num % 2 == 0:  # 如果是偶数
        continue  # 跳过这次循环，直接检查下一个数
    print(num)

这样，就只打印奇数了，巧妙地避开了偶数。

6. 列表中的循环旅行

让我们遍历一个列表，每次取出一个元素。

fruits = ["苹果", "香蕉", "樱桃"]
index = 0
while index < len(fruits):
    print(fruits[index])
    index += 1

就像在水果园里漫步，依次欣赏每个美味的果实。

7. 嵌套循环：双重魔法

嵌套循环就像施展多重咒语，一层接一层。

rows = 5
while rows > 0:
    cols = 5
    while cols > 0:
        print("*", end=" ")
        cols -= 1
    print()  # 换行
    rows -= 1

这段代码会打印出一个星号的小金字塔，是不是很酷？

8. 循环控制之else子句

你知道吗？while循环后面还可以跟一个else，它会在循环正常结束（即没有被break中断）时执行。

number = 10
found = False
while number > 0:
    if number == 5:
        found = True
        break
    number -= 1
else:
    print("没找到数字5。")

如果找到了数字5，循环就会被break，else部分不会执行。如果没有找到，else的内容才会展现。

9. 计算机的耐心：计算阶乘

让我们用while循环来计算一个数的阶乘。

number = 5
factorial = 1
while number > 1:
    factorial *= number
    number -= 1
print(f"{5}的阶乘是{factorial}")

这是数学和编程的美妙结合，简单而强大。

10. 模拟倒计时火箭发射

countdown = 10
print("准备发射...")
while countdown > 0:
    print(countdown)
    countdown -= 1
print("点火！升空！")

模拟紧张刺激的倒计时，感受即将飞向太空的激动！

11. 文件读取：逐行施法

利用while循环逐行读取文件内容，就像一页页翻阅魔法书。

with open("magic_book.txt", "r") as file:
    line = file.readline()
    while line:
        print(line.strip())  # 去掉换行符
        line = file.readline()

记得替换"magic_book.txt"为你的文件名哦！

12. 自动化测试的循环助手

在自动化测试场景中，我们可能需要不断尝试直到某个条件达成。

success = False
attempt = 0
max_attempts = 5
while not success and attempt < max_attempts:
    # 这里进行测试操作，比如网页登录
    print(f"尝试第{attempt+1}次登录...")
    # 假设success是在某个条件满足后设置为True
    if some_test_condition():  # 假设函数判断是否成功
        success = True
    else:
        attempt += 1
if success:
    print("登录成功！")
else:
    print("尝试次数过多，登录失败。")

这展示了如何在不确定成功次数的情况下耐心尝试。

进阶技巧

13. 利用enumerate和while优化遍历

通常，我们用for循环配合enumerate遍历列表时很常见，但while同样能完成这项任务，只是方式不同。

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
index = 0
while index < len(fruits):
    fruit, index = fruits[index], index + 1
    print(fruit)

这里，我们通过同时更新索引和访问元素，模拟了enumerate的效果，展现了while循环的灵活性。

14. 无限循环的高效利用：生成器

虽然之前提到了无限循环的禁忌，但当结合生成器时，它可以变得非常有用。

def count_up():
    num = 1
    while True:
        yield num
        num += 1

counter = count_up()
for _ in range(5):
    print(next(counter))

这段代码创建了一个无限递增的数字生成器。通过yield，我们可以在需要时暂停并恢复循环，非常节省资源。

15. 循环优化：避免死循环

在设计循环时，确保总有跳出循环的途径。使用break或合适的条件判断，防止程序陷入死循环。良好的循环设计是代码健壮性的体现。

16. 实战：斐波那契数列

斐波那契数列是一个经典的编程练习，让我们用while循环来实现它。

a, b = 0, 1
count = 0
while count < 10:
    print(a, end=" ")
    nth = a + b
    a = b
    b = nth
    count += 1

这段代码展示了如何使用while循环生成斐波那契数列的前10项，通过不断地交换变量值来达到目的。