在第3章,你学习了如何创建简单的列表,还学习了如何操作列表元素。在本章中,你将学习如何遍历整个列表,这只需要几行代码,无论列表有多长。循环让你能够对列表的每个元素都采取一个或一系列相同的措施,从而高效地处理任何长度的列表,包括包含数千乃至数百万个元素的列表。
4.1遍历整个列表
你经常需要遍历列表的所有元素,对每个元素执行相同的操作。例如,在游戏中,可能需要将每个界面元素平移相同的距离;对于包含数字的列表,可能需要对每个元素执行相同的统计运算;在网站中,可能需要显示文章列表中的每个标题。需要对列表中的每个元素都执行相同的操作时,可使用Python中的for循环。假设我们有一个魔术师名单,需要将其中每个魔术师的名字都打印出来。为此,我们可以分别获取名单中的每个名字,但这种做法会导致多个问题。例如,如果名单很长,将包含大量重复的代码。另外,每当名单的长度发生变化时,都必须修改代码。通过使用for循环,可让Python去处理这些问题。下面使用for循环来打印魔术师名单中的所有名字:
magicians.py
magicians = ['alice', 'david', 'carolina'] ❶
for magician in magicians: ❷
print(magician) ❸
首先,我们像第3章那样定义了一个列表(见❶)。接下来,我们定义了一个for循环(见❷);这行代码让Python从列表magicians中取出一个名字,并将其存储在变量magician中。最后,我们让Python打印前面存储到变量magician中的名字(见❸)。这样,对于列表中的每个名字,Python都将重复执行❷处和❸处的代码行。你可以这样解读这些代码:对于列表magicians中的每位魔术师,都将其名字打印出来。输出很简单,就是列表中所有的姓名:
alice
david
carolina
4.1.1深入地研究循环
循环这种概念很重要,因为它是让计算机自动完成重复工作的常见方式之一。例如,在前面的magicians.py中使用的简单循环中,Python将首先读取其中的第一行代码:
for magician in magicians:
这行代码让Python获取列表magicians中的第一个值('alice'),并将其存储到变量magician中。接下来,Python读取下一行代码:
print(magician)
它让Python打印magician的值——依然是'alice'。鉴于该列表还包含其他值,Python返回到循环的第一行:
for magician in magicians:
Python获取列表中的下一个名字——'david',并将其存储到变量magician中,再执行下面这行代码:
print(magician)
Python再次打印变量magician的值——当前为'david'。接下来,Python再次执行整个循环,对列表中的最后一个值——'carolina'进行处理。至此,列表中没有其他的值了,因此Python接着执行程序的下一行代码。在这个示例中,for循环后面没有其他的代码,因此程序就此结束。刚开始使用循环时请牢记,对列表中的每个元素,都将执行循环指定的步骤,而不管列表包含多少个元素。如果列表包含一百万个元素,Python就重复执行指定的步骤一百万次,且通常速度非常快。另外,编写for循环时,对于用于存储列表中每个值的临时变量,可指定任何名称。然而,选择描述单个列表元素的有意义的名称大有帮助。例如,对于小猫列表、小狗列表和一般性列表,像下面这样编写for循环的第一行代码是不错的选择:
for cat in cats:
for dog in dogs:
for item in list_of_items:
这些命名约定有助于你明白for循环中将对每个元素执行的操作。使用单数和复数式名称,可帮助你判断代码段处理的是单个列表元素还是整个列表。
4.1.2在for循环中执行更多的操作
在for循环中,可对每个元素执行任何操作。下面来扩展前面的示例,对于每位魔术师,都打印一条消息,指出他的表演太精彩了。
magicians = ['alice', 'david', 'carolina']
for magician in magicians:
print(magician.title() + ", that was a great trick!") ❶
相比于前一个示例,唯一的不同是对于每位魔术师,都打印了一条以其名字为抬头的消息(见❶)。这个循环第一次迭代时,变量magician的值为'alice',因此Python打印的第一条消息的抬头为'Alice'。第二次迭代时,消息的抬头为'David',而第三次迭代时,抬头为'Carolina'。下面的输出表明,对于列表中的每位魔术师,都打印了一条个性化消息:
Alice, that was a great trick!
David, that was a great trick!
Carolina, that was a great trick!
在for循环中,想包含多少行代码都可以。在代码行formagicianinmagicians后面,每个缩进的代码行都是循环的一部分,且将针对列表中的每个值都执行一次。因此,可对列表中的每个值执行任意次数的操作。下面再添加一行代码,告诉每位魔术师,我们期待他的下一次表演:
magicians = ['alice', 'david', 'carolina'] for magician in magicians: print(magician.title() + ", that was a great trick!") print("I can't wait to see your next trick, " + magician.title() + ".\n") ❶
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