主要参考来源：慕课嵩天老师的“Python语言程序设计”[https://www.icourse163.org/course/BIT-268001?tid=1468130447]
4.1程序的分支结构：
顺序结构、分支结构、循环结构
单分支结构：if <条件>：<语句块>
二分支结构：
一般形式：
紧凑形式：<语句块1> if <条件> else <语句块2>
多分支结构：
if、elif、else正常使用，只是elif个数可以是多个
条件判断及组合：
操作符：
用于条件组合的三个保留字：
程序的异常处理：
try、except、else、finally
4.2实例5：身体质量指数BMI：
“身体质量指数BMI”问题分析:
BMI即Body Mass Index,表示人体质量健康程度的指标，等于体重(kg)/身高^2 (m^2),分类上有国内、国际两种标准
“身体质量指数BMI”实例讲解：
#CalBMIv3.py
height,weight = eval(input("请输入身高（米）和体重（公斤）[逗号隔开]："))
bmi = weight / pow(height,2)
print("BMI 数值为：{:.2f}".format(bmi))
who,nat = "",""
if bmi < 18.5:
who,nat = "偏瘦","偏瘦"
elif 18.5 <= bmi <24:
who,nat ="正常","正常"
elif 24 <= bmi < 25:
who,nat = "正常","偏胖"
elif 25 <= bmi <28:
who,nat = "偏胖","偏胖"
elif 28 <= bmi <30:
who,nat = "偏胖","肥胖"
else:
who,nat = "肥胖","肥胖"
print("BMI指标为：国际'{0}',国内'{1}'".format(who,nat))
“身体质量指数BMI”举一反三：
多分支条件之间注意不要覆盖
分支结构是程序的重要框架，阅读和编写代码时注意
4.3程序的循环结构：
遍历循环：
for <循环变量> in <遍历结构>：
<语句块>
从遍历结构中逐一提取元素，放在循环变量中
计数循环
N次：
for i in range(N):
<语句块>
特定次：
for i in range(M,N,K):
<语句块>
字符串遍历循环
for c in s:
<语句块>
s是字符串，遍历字符串每个字符，产生循环
列表遍历循环
for item in ls:
<语句块>
ls是一个列表，遍历其中每个元素，产生循环
文件遍历循环
for line in fi:
<语句块>
fi是一个文件标示符，遍历其每行，产生循环
无限循环：
while <条件>：
<语句块>
反复执行语句块，直到不满足条件为止
注意：ctrl+c快捷键停止程序运行
循环控制保留字：
break、continue（可与for和while循环搭配使用）
break跳出并结束当前整个循环，执行循环后的语句
continue结束当次循环，继续执行后续次数循环
break仅跳出当前最内层循环，一个break跳出一层循环
循环的高级用法：
将循环和else搭配使用，当循环没有被break语句退出时，执行else语句块，else语句块作为“正常”完成循环的奖励，此处用法与异常处理中else用法相似
4.4模块3：random库的使用：
random库概述
random库是使用随机数的Python标准库
伪随机数：采用梅森旋转算法生成的（伪）随机序列中元素
random库主要用于生成随机数
使用random库：import random
random库包括两类函数，常用共8个
基本随机数函数：seed()，random()
扩展随机数函数：randint()，getrandbits()，uniform()，randrange()，choice()，shuffle()
基本随机数函数
随机数种子-->梅森旋转算法-->随机序列
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| seed(a=None) | 初始化给定的随机数种子，默认为当前系统时间 |
| random() | 生成一个[0.0,1.0]之间的随即小数 |
扩展随机数函数
| 函数 | 描述 |
|---|---|
| randint(a,b) | 生成一个[a,b]之间的整数 |
| randrange(m,n[,k]) | 生成一个[m,n]之间以k为步长的随机整数 |
| getrandbits(k) | 生成一个k比特长的随机整数 |
| uniform(a,b) | 生成一个[a,b]之间的随即小数 |
| choice(seq) | 从序列seq中随机选择一个元素 |
| shuffle(seq) | 将序列seq中元素随机排列，返回打乱后的序列 |
4.5实例6：圆周率的计算：
“圆周率的计算”问题分析：
圆周率的近似计算公式：
蒙特卡罗方法：
撒点
“圆周率的计算”实例讲解：
#CalPiv1.py
pi = 0
N = 100
for k in range(N):
pi += 1/pow(16,k)*(\
4/(8*k+1)-2/(8*k+4)-\
1/(8*k+5)-1/(8*k+6))
print("圆周率值是:{}".format(pi))
#CalPiV2.py
from random import random
from time import perf_counter
DARTS = 1000*1000
hits = 0.0
start = perf_counter()
for i in range(1,DARTS+1):
x,y = random(),random()
dist = pow(x**2+y**2,0.5)
if dist <= 1.0:
hits = hits + 1
pi = 4*(hits/DARTS)
print("圆周率值是：{}".format(pi))
print("运行时间是：{:.5f}s".format(perf_counter()-start))
“圆周率的计算”举一反三：
理解计算思维
数学思维：找到公式，进行求解
计算思维：抽象一种过程，用计算机自动化求解
程序运行时间分析
使用time库的计时方法获得程序运行时间
改变撒点数量，理解程序运行时间的分布
初步掌握简单的程序性能分析方法
计算问题的扩展
蒙特卡罗方法在工程计算中的运用