教程建议 35 分钟学习等级 1/8

PYTHON LESSON 005

不知疲倦的 for 循环

掌握 for 循环与 range(),让程序不知疲倦地重复工作。

00 · 学习目标

这一课要解决什么?

先想一想要打印 100 行乘法口诀,复制粘贴要按多少次?
完成任务乘法口诀打印机
学习顺序定义 → 语法 → 最小实例 → 独立练习

学完后,你应该能够

  • for i in range(n): 重复 n 次
  • range(1, 10) 生成 1 到 9
  • 循环变量 i 每次自动变化

01 · 核心概念

for 循环与 range()

for 语句按顺序遍历一个可迭代对象,并为其中每个元素执行一次循环体。range(start, stop) 产生从 start 开始、到 stop 之前结束的整数序列。

本课术语循环结构遍历循环变量range半开区间
考级对应GESP Python 1 级 · 循环结构GESP Python 1 级 · 顺序结构
学习边界

for 适合已知遍历范围的任务;不知道重复次数且由条件决定停止时,应比较 while 的适用性。

02 · 语法与规则

先记住这 3 条,再开始写程序

01for i in range(n): 重复 n 次

先准确读出这条写法的结构与作用。

02range(1, 10) 生成 1 到 9

换一组最小数据,手工推演一次结果。

03循环变量 i 每次自动变化

再用边界值或反例确认它的适用条件。

03 · 完整实例

代码、运行结果和解释放在一起看

for-loops.pyPYTHON 3.12
# 7 的乘法口诀表
for i in range(1, 10):
    print("7 ×", i, "=", 7 * i)

print("——————")

total = 0
for i in range(1, 11):
    total = total + i
print("1 加到 10 等于", total)
运行结果OUTPUT
7 × 1 = 7
7 × 2 = 14
7 × 3 = 21
7 × 4 = 28
7 × 5 = 35
7 × 6 = 42
7 × 7 = 49
7 × 8 = 56
7 × 9 = 63
——————
1 加到 10 等于 55

range(1, 10) 从 1 数到 9(不含 10),循环体一共执行 9 次。

在新标签运行和修改这个实例已装入本课代码 · 可自定义输入 · 可提交判题

04 · 逐步理解

每一步只解决一个问题

  1. 01

    重复的事交给循环

    打印 9 行口诀,手写要 9 行 print;打印 100 行呢?for 循环让同一行代码按规矩重复执行,次数再多也不怕。这就是计算机最擅长的事:不知疲倦地重复。

    PYTHON
    for i in range(1, 10):
  2. 02

    range 是一把数数的尺子

    range(1, 10) 依次提供 1 到 9(含头不含尾);range(5) 依次提供 0 到 4。一级先用 for 逐个观察这些数,不借用尚未系统学习的列表。

    PYTHON
    for number in range(1, 10):
        print(number)
  3. 03

    循环变量 i 自动变化

    每重复一次,i 就自动取数串里的下一个数。第一次 i 是 1,第二次是 2……循环体里可以直接使用 i,就像使用一个会自己变魔术的变量。

    PYTHON
    for i in range(1, 4):
        print("这一轮 i 是", i)
  4. 04

    打印完整口诀表

    把 print 放进循环体(缩进 4 格),文字、i 和 7 * i 用逗号隔开。每轮 i 不同,打印的算式就不同,9 行口诀一行代码搞定。

    PYTHON
    for i in range(1, 10):
        print("7 ×", i, "=", 7 * i)
  5. 05

    用循环做累加

    先把 total 设为 0,每轮把 i 加进 total。循环结束后 total 就是 1 到 10 的和。这个“先清零、再逐次累加”的套路,以后会反复用到。

    PYTHON
    total = 0
    for i in range(1, 11):
        total = total + i
  6. 06

    挑战 1 加到 100

    把 range 改成 1 到 101,程序瞬间算出 5050——数学家高斯小时候口算的题目,你的程序一秒钟搞定。再试试改成打印 9 × 9 完整大口诀表。

    PYTHON
    for i in range(1, 101):
        total = total + i

05 · 练习与检验

自己写出来,才算真正学会

本课实作步骤
  1. 1运行口诀表检查每行结果
  2. 2把它改成 8 的口诀表
  3. 3用 range 输出 1 到 20
  4. 4算算 1 加到 100 是多少
打开本课编程实验室编辑、运行、测试、判题都在一个页面完成

06 · 完整知识

继续理解定义、规则和适用边界

第一次学习先完成上面的六个步骤;需要查定义、核对规则、分析误区或理解“为什么”时,再展开对应知识章。

Python 基础程序执行、输入输出、变量与数据类型从一条语句怎样执行开始,系统掌握 print、input、变量、对象、类型与显式转换。

正式定义

Python 程序由语句和表达式组成,通常按从上到下的顺序执行。变量名通过赋值绑定到对象;对象有类型和值。input() 始终返回 str,是否转换成 int 或 float 必须由题意决定。

必须掌握

  • print(*objects, sep=' ', end='\n') 可以控制对象之间的分隔符和末尾字符。
  • input(prompt) 读取一行并去掉行末换行符,返回值一定是字符串。
  • 赋值符号 = 建立或更新名字与对象的绑定;== 才是相等比较。
  • 核心标量类型包括 int、float、bool、str 和 NoneType;bool 是 int 的子类,但语义上应当用于真假判断。
  • int、float、str、bool 可做显式类型转换;转换可能失败,不能把任意文本直接当数字。
  • 注释以 # 开始;规范的变量名应表达含义,不能使用关键字。

常见误区

  • 把 input() 的结果直接与整数相加
  • 混淆 = 与 ==
  • 用 float 表示必须精确的十进制金额却不考虑误差
  • 变量名覆盖 print、list 等内置名称

适用边界

  • 课程先讲同步的文本输入输出;文件、网络、图形界面和异步输入分别在对应章节说明。
  • Python 的变量没有固定类型,但对象有类型;这不等于程序可以随意混用类型。
打开本章完整示例与独立阅读页 →
Python 基础条件、循环与程序流程准确理解 if、for、while、range、break、continue 和循环嵌套,而不是背代码模板。

正式定义

控制流决定下一条要执行的语句。分支依据布尔条件选择路径;循环在满足规则时重复执行代码块。Python 用冒号和缩进界定代码块。

必须掌握

  • if/elif/else 从上到下判断,只执行第一个为真的分支;else 不写条件。
  • for 依次取得可迭代对象中的元素;range(start, stop, step) 包含 start、不包含 stop,step 不能为 0。
  • while 在每轮开始前检查条件;循环体必须让状态向终止条件推进。
  • break 结束最内层循环,continue 跳过本轮剩余语句,循环的 else 仅在没有被 break 终止时执行。
  • 嵌套循环的总执行次数通常需要把各层次数相乘;内层 break 不会结束外层循环。
  • 边界测试至少覆盖空范围、单个元素、第一项命中、最后一项命中和始终不命中。

常见误区

  • range 的右端点多算或少算一次
  • while 忘记更新状态造成死循环
  • 把两个互斥条件写成两个独立 if
  • 误以为 break 会跳出所有嵌套循环

适用边界

  • 流程图是算法的表示方法,不是 Python 语法。
  • 递归也能表达重复,但有调用开销和递归深度限制,不能无条件代替循环。
打开本章完整示例与独立阅读页 →
核心数据结构列表、元组、字典与集合按顺序、可变性、唯一性和查找需求选择容器,并掌握遍历、推导式、排序与复制。

正式定义

容器保存多个对象。list 是可变有序序列,tuple 是不可变有序序列,dict 保存唯一键到值的映射,set 保存无序且不重复的可哈希对象。

必须掌握

  • list 支持下标、切片、append、extend、insert、pop、remove 与 sort;多数修改方法返回 None。
  • tuple 的逗号比括号更关键,单元素元组必须写成 (value,)。
  • dict 保持插入顺序;键必须可哈希且唯一,get 可提供缺省值,items 同时遍历键和值。
  • set 用于去重与集合运算:| 并、& 交、- 差、^ 对称差;空集合必须写 set()。
  • enumerate 同时给出序号和值,zip 并行遍历多个可迭代对象,默认在最短输入处停止。
  • 浅复制只复制最外层容器;嵌套可变对象仍可能共享。

常见误区

  • 把 list.sort() 的返回值赋回列表
  • 遍历 dict 时同时改变其大小
  • 用可变 list 当字典键
  • 把 set 当成有固定顺序的序列

适用边界

  • 大量从队首删除时 list.pop(0) 是 O(n),应使用 collections.deque。
  • 需要有序映射的特殊操作、计数或默认值时可查阅 collections,但先理解基本 dict。
打开本章完整示例与独立阅读页 →
完整速查Python 关键字、内置名称与语法速查集中查阅 Python 3.12 的 35 个硬关键字、4 个软关键字和课程常用内置函数,避免知识碎片化。

正式定义

关键字是 Python 语法保留的词,不能作为普通标识符;软关键字只在特定语法位置有特殊含义。内置名称由 builtins 模块提供,可以直接使用,但仍可能被同名变量遮蔽。

必须掌握

  • Python 3.12 有 35 个硬关键字;False、None、True 首字母大写。
  • match、case、_、type 是软关键字,只在对应模式匹配或类型参数语法环境中特殊。
  • 内置函数无需 import,但不要把变量命名为 list、str、sum、max、input 等。
  • help(name) 查看运行时帮助,dir(object) 查看可用名称,type(object) 查看类型。
  • 内置异常类也是内置名称;捕获异常时应使用具体异常类型。
  • 本站课程运行基线是 Python 3.12,跨版本新增语法必须先核对目标运行环境。

常见误区

  • 把内置名称误称为关键字
  • 用 list = [] 遮蔽 list()
  • 照搬其他 Python 版本的关键字表
  • 见到陌生函数名就假定无需导入

适用边界

  • 本页完整列出语言关键字,并列出课程实际依赖的内置函数;Python 的全部内置异常类和对象协议应按具体错误与主题查阅。
  • 第三方库 API 不属于 Python 语言本身,也不属于内置名称。
打开本章完整示例与独立阅读页 →

完成检查

确认自己会解释、会编写、会验证