在Python编程中，循环结构是一个非常重要的概念，它允许代码重复执行一段逻辑，直到满足特定条件为止。掌握循环结构不仅能够帮助你处理大量数据，还能简化代码逻辑，提高效率。下面，我将详细讲解Python循环结构的五大精华点，并通过实际代码示例来展示它们的应用。
1. 基本循环结构：for 循环和 while 循环
(1) for 循环
for 循环用于遍历可迭代对象（如列表、元组、字符串等）中的每一个元素。
# 遍历列表
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for fruit in fruits:
print(fruit)
# 输出结果:
# apple
# banana
# cherry(2) while 循环
while 循环在给定条件为真时重复执行代码块。
# 使用 while 循环计算1到10的和
count = 1
total = 0
while count <= 10:
total += count
count += 1
print(f"The sum of numbers from 1 to 10 is: {total}")
# 输出结果:
# The sum of numbers from 1 to 10 is: 552. 循环控制语句：break 和 continue
(1) break
break 语句用于立即退出循环。
# 使用 break 退出循环
for number in range(1, 11):
if number == 5:
break
print(number)
# 输出结果:
# 1
# 2
# 3
# 4(2) continue
continue 语句用于跳过当前循环的剩余部分，并继续下一次循环迭代。
# 使用 continue 跳过特定值
for number in range(1, 11):
if number % 2 == 0:
continue
print(number)
# 输出结果:
# 1
# 3
# 5
# 7
# 93. 嵌套循环
嵌套循环是一个循环内部包含另一个循环。这在处理二维数据结构（如矩阵）时非常有用。
# 嵌套循环示例：打印一个5x5的星号矩阵
for i in range(5):
for j in range(5):
print('*', end=' ')
print() # 换行
# 输出结果:
# * * * * *
# * * * * *
# * * * * *
# * * * * *
# * * * * * 4. 循环中的 else 子句
for 和 while 循环可以有一个可选的 else 子句，它在循环正常结束时执行（即不是通过 break 语句退出的）。
# 使用 for 循环的 else 子句
for number in range(1, 6):
if number == 3:
break
print(number)
else:
print("Loop completed without breaking.")
# 输出结果:
# 1
# 2
# 使用 while 循环的 else 子句
count = 0
while count < 5:
count += 1
if count == 3:
break
else:
print("Loop completed without breaking.")
# 没有输出，因为循环通过 break 语句退出了5. 使用 enumerate 和 zip 在循环中遍历
(1) enumerate
enumerate 函数用于将一个可遍历的数据对象（如列表、元组或字符串）组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标。
# 使用 enumerate 遍历列表并获取索引和值
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for index, fruit in enumerate(fruits):
print(f"Index {index}: {fruit}")
# 输出结果:
# Index 0: apple
# Index 1: banana
# Index 2: cherry(2) zip
zip 函数用于将可迭代的对象作为参数，将对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的列表。
# 使用 zip 同时遍历两个列表
names = ['Alice', 'Bob', 'Charlie']
ages = [25, 30, 35]
for name, age in zip(names, ages):
print(f"{name} is {age} years old.")
# 输出结果:
# Alice is 25 years old.
# Bob is 30 years old.
# Charlie is 35 years old.实战案例：处理CSV文件
假设我们有一个CSV文件 students.csv，内容如下：
name,age,grade
Alice,25,A
Bob,30,B
Charlie,35,A我们将使用循环结构来读取这个文件，并计算每个年级的平均年龄。
import csv
# 初始化字典来存储每个年级的学生年龄
grades = {'A': [], 'B': [], 'C': []}
# 读取CSV文件
with open('students.csv', newline='') as csvfile:
reader = csv.reader(csvfile)
next(reader) # 跳过标题行
for row in reader:
name, age, grade = row
age = int(age)
grades[grade].append(age)
# 计算每个年级的平均年龄
for grade, ages in grades.items():
if ages:
average_age = sum(ages) / len(ages)
print(f"The average age of students with grade {grade} is {average_age:.2f}")
else:
print(f"No students with grade {grade}")
# 输出结果:
# The average age of students with grade A is 30.00
# The average age of students with grade B is 30.00
# No students with grade C在这个案例中，我们首先使用 csv.reader 读取CSV文件，并使用 for 循环遍历每一行。然后，我们将学生的年龄根据年级存储在字典中。最后，我们使用另一个 for 循环遍历字典，计算并打印每个年级的平均年龄。
总结
通过本文，我们详细探讨了Python循环结构的五大精华点：基本循环结构、循环控制语句、嵌套循环、循环中的 else 子句，以及使用 enumerate 和 zip 在循环中遍历。每个点都通过实际代码示例进行了展示，并解释了代码的工作原理和功能。最后，我们通过一个实战案例——处理CSV文件并计算每个年级的平均年龄，展示了循环结构在实际编程中的应用。
