在编程中，循环结构是处理重复任务的核心工具。Python提供了多种循环结构，如for循环和while循环，它们可以帮助我们高效地处理数据、自动化任务以及简化代码逻辑。今天，我们将从基础到高级，逐步探索Python中的循环结构，并通过实际代码示例来加深理解。
1. 基础循环：for循环
for循环是Python中最常用的循环结构之一。它通常用于遍历序列（如列表、元组、字符串等）中的每个元素。
# 示例1：遍历列表
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
print(fruit) 输出结果：
apple
banana
cherry 代码解释：
- fruits是一个包含三个元素的列表。
- for fruit in fruits: 表示遍历fruits列表中的每个元素，并将当前元素赋值给变量fruit。
- print(fruit) 打印当前元素。
2. 使用range()函数
range()函数常用于生成一系列数字，通常与for循环结合使用。
# 示例2：使用range()生成数字序列
for i in range(5):
print(i) 输出结果：
0
1
2
3
4 代码解释：
- range(5)生成一个从0到4的数字序列。
- for i in range(5): 遍历这个序列，并将当前数字赋值给变量i。
- print(i) 打印当前数字。
3. while循环
while循环在条件为True时重复执行代码块，直到条件变为False。
# 示例3：使用while循环
count = 0
while count < 5:
print(count)
count += 1 输出结果：
0
1
2
3
4 代码解释：
- count初始值为0。
- while count < 5: 表示只要count小于5，就继续执行循环。
- print(count) 打印当前count的值。
- count += 1 每次循环后将count加1。
4. 循环控制：break和continue
break用于立即退出循环，而continue用于跳过当前迭代，继续下一次循环。
# 示例4：使用break和continue
for i in range(10):
if i == 3:
continue # 跳过3
if i == 7:
break # 退出循环
print(i) 输出结果：
0
1
2
4
5
6 代码解释：
- if i == 3: 当i等于3时，continue跳过当前迭代，不执行print(i)。
- if i == 7: 当i等于7时，break退出循环。
5. 嵌套循环
嵌套循环是指在一个循环内部包含另一个循环。这在处理多维数据时非常有用。
# 示例5：嵌套循环
for i in range(3):
for j in range(2):
print(f"i={i}, j={j}") 输出结果：
i=0, j=0
i=0, j=1
i=1, j=0
i=1, j=1
i=2, j=0
i=2, j=1 代码解释：
- 外层循环for i in range(3): 遍历0到2。
- 内层循环for j in range(2): 遍历0到1。
- print(f"i={i}, j={j}") 打印当前i和j的值。
6. 列表推导式
列表推导式是一种简洁的创建列表的方式，通常结合for循环使用。
# 示例6：列表推导式
squares = [x**2 for x in range(5)]
print(squares) 输出结果：
[0, 1, 4, 9, 16] 代码解释：
[x**2 for x in range(5)] 生成一个列表，其中每个元素是x的平方，x从0到4。
7. 实战案例：模拟购物车结算
假设我们有一个购物车，里面包含多个商品及其价格。我们需要计算总价，并找出价格最高的商品。
# 实战案例：购物车结算
cart = [
{"name": "apple", "price": 1.2},
{"name": "banana", "price": 0.8},
{"name": "cherry", "price": 2.5},
{"name": "orange", "price": 1.5}
]
total_price = 0
max_price_item = None
for item in cart:
total_price += item["price"]
if max_price_item is None or item["price"] > max_price_item["price"]:
max_price_item = item
print(f"总价: {total_price}")
print(f"最贵的商品: {max_price_item['name']}, 价格: {max_price_item['price']}") 输出结果：
总价: 6.0
最贵的商品: cherry, 价格: 2.5 代码解释：
- cart是一个包含多个字典的列表，每个字典表示一个商品及其价格。
- total_price用于累加所有商品的价格。
- max_price_item用于记录当前价格最高的商品。
- for item in cart: 遍历购物车中的每个商品。
- total_price += item["price"] 累加商品价格。
- if max_price_item is None or item["price"] > max_price_item["price"]: 更新最贵商品。
- 最后打印总价和最贵商品的信息。
总结
本文详细介绍了Python中的循环结构，包括for循环、while循环、循环控制语句（break和continue）、嵌套循环以及列表推导式。通过多个代码示例，我们展示了这些概念的实际应用。最后，我们通过一个购物车结算的实战案例，综合运用了这些知识，展示了循环结构在实际编程中的强大功能。
