Python 札记 (6) - 初五的小窝

NOTE
目录骨架来自菜鸟教程 Python3 条件与循环章节，表述与细节对照 Python 官方文档与相关 PEP 核对。基于 Python 3。完整出处见文末参考。

条件：if / elif / else#

More Control Flow Tools — if：if、elif（0 个或多个）、else（可选 0 或 1 个）。条件是表达式，按 Truth Value Testing 判真假：None、False、零、''、()、[]、{}、set()、range(0) 等为假，其余一般为真。

1
score = 85
2
if score >= 90:
3
    grade = "A"
4
elif score >= 80:
5
    grade = "B"
6
elif score >= 60:
7
    grade = "C"
8
else:
9
    grade = "F"
10
print(grade)

冒号与缩进定义 suite（第 1 篇）；空分支用 pass。

if / for / while / try 不会开新作用域：其中赋值的名字在块外仍可见（Naming and binding）。函数才会形成局部命名空间。

海象运算符可在条件里顺带赋值（PEP 572）：

1
words = ["a", "b", "c", "d"]
2
if (n := len(words)) > 3:
3
    print(n)

比较与链式比较#

比较运算符：== != < <= > >=，以及 is / is not（身份）、in / not in（成员）。可链式写：a < b <= c 等价于 a < b and b <= c，且 b 只算一次（Comparisons）。

三元表达式（条件表达式）#

语法：value_if_true if condition else value_if_false。先求 condition，再二选一：

1
status = "adult" if age >= 18 else "minor"

只适合简单表达式；复杂逻辑仍用 if 块。

match / case 简介（3.10+）#

PEP 636 引入 structural pattern matching。match 与 case 在 3.10 起为 soft keyword（可用 keyword.issoftkeyword("match") 查看），只在 match 语句语法位置有特殊含义，别处仍可做变量名（3.9 及更早无此语法）。

1
def http_status(code):
2
    match code:
3
        case 200:
4
            return "OK"
5
        case 404:
6
            return "Not Found"
7
        case 500 | 502 | 503:
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            return "Server Error"
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        case _:
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            return "Unknown"

_ 为通配模式。可解构序列、映射、对象属性；比 C 风格 switch 能做的多。日常分支仍以 if / elif 为主。

循环：while 与 for#

while#

条件为真则重复执行 suite；要有改变条件的语句，避免死循环。

1
n = 3
2
while n > 0:
3
    print(n)
4
    n -= 1
5
print("lift off")

for#

for 语句对 iterable 逐项赋值给目标，自动处理迭代结束，无需手动索引到 len。

1
words = ["Python", "is", "great"]
2
for w in words:
3
    print(w)

遍历 dict 时，默认迭代键；要键值用 .items()（第 5 篇）。

break、continue#

break — 立刻跳出最内层 enclosing 循环。
continue — 跳过本次剩余 suite，进入下一轮迭代。

1
for x in range(10):
2
    if x % 2 == 0:
3
        continue
4
    if x > 5:
5
        break
6
    print(x)    # 1, 3, 5

循环的 else 子句#

while / for 可带 else：循环正常结束（未因 break 跳出）时执行 else suite。

1
for n in [2, 4, 6, 8]:
2
    if n % 2 == 1:
3
        print("found odd")
4
        break
5
else:
6
    print("all even")

查找质数、搜索失败提示等场景有用；初学可暂不依赖。

range#

range 是不可变整数序列，常用于 for 控制次数，不占完整 list 内存。

1
range(stop)                    # 0 .. stop-1
2
range(start, stop)             # start .. stop-1
3
range(start, stop, step)       # step 不可为 0

1
print(list(range(5)))           # [0, 1, 2, 3, 4]
2
print(list(range(2, 8, 2)))     # [2, 4, 6]
3
print(list(range(0, -3, -1)))   # [0, -1, -2]

需要 list 时再 list(range(...))；仅迭代时直接 for i in range(n)。

enumerate 与 zip#

enumerate(iterable, start=0) — 产出 (index, item)，避免手动维护计数器：

1
for i, fruit in enumerate(["apple", "banana"], start=1):
2
    print(i, fruit)

zip(*iterables) — 并行迭代多个可迭代对象，产出元组；长度取最短：

1
names = ["Alice", "Bob"]
2
scores = [90, 85]
3
for name, score in zip(names, scores):
4
    print(name, score)

长度不等时余下部分丢弃；要对齐最长的那一侧，用 itertools.zip_longest。

斐波那契#

官方 Programming First Steps 用斐波那契演示 while、多重赋值与 print 的 end。

while 版（打印不超过阈值的项）：

1
a, b = 0, 1
2
while a < 1000:
3
    print(a, end=", ")
4
    a, b = b, a + b
5
print()

for + 解包（生成固定项数）：

1
def fib(n):
2
    """打印前 n 个斐波那契数。"""
3
    a, b = 0, 1
4
    for _ in range(n):
5
        print(a, end=" ")
6
        a, b = b, a + b
7
    print()
8

9
fib(10)

存进 list（扩展官方思路）：

1
def fib_list(n):
2
    result = []
3
    a, b = 0, 1
4
    for _ in range(n):
5
        result.append(a)
6
        a, b = b, a + b
7
    return result
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9
print(fib_list(8))   # [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]

同一逻辑也可写成推导式（见下），但循环版更易读、易改。

列表推导式#

List Comprehensions：[expression for item in iterable if condition]。

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squares = [x * x for x in range(10)]
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evens = [x for x in range(20) if x % 2 == 0]

嵌套循环从左到右等价于嵌套 for：

1
pairs = [(x, y) for x in range(3) for y in range(3) if x != y]

官方建议：简单变换用推导式；逻辑复杂、副作用多时用普通 for。

保序去重#

1
raw = [3, 1, 2, 3, 2, 1]
2
ordered_unique = list(dict.fromkeys(raw))
3
print(ordered_unique)   # [3, 1, 2]

集合与字典推导式#

集合推导式 — {expr for item in iterable if cond}，花括号与 dict 字面量相同，但无冒号：

1
unique_lengths = {len(w) for w in ["hi", "hello", "hi"]}
2
print(unique_lengths)   # {2, 5}

字典推导式 — {key: value for ...}：

1
word_map = {w: len(w) for w in ["Python", "Java", "Go"]}
2
print(word_map)

生成器表达式#

语法与 list 推导式类似，但用 圆括号：(expr for item in iterable if cond)。产出 iterator，惰性求值，省内存：

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total = sum(x * x for x in range(1000000))   # 外层函数吞掉括号
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gen = (x * x for x in range(5))
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print(next(gen))   # 0
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print(list(gen))   # [1, 4, 9, 16] — 已消耗 0

单独写 (x for x in iterable) 是生成器表达式；仅 {}、[] 构成 dict / list 推导式。单层 (x for ...) 与调用写成 func(x for ...) 时，圆括号可省略一层（官方 Generator expressions）。

推导式里先别写海象 :=；要用再查 PEP 572。

附录：控制流与推导式语法速查#

构造	语法要点
条件	`if` / `elif` / `else` + 缩进 suite
三元	`a if cond else b`
match	`match subject:` + `case pattern:`（3.10+）
while	`while cond:`
for	`for target in iterable:`
break / continue	仅作用于最内层循环
循环 else	未 `break` 时执行
list 推导	`[e for x in it if c]`
set 推导	`{e for x in it if c}`
dict 推导	`{k: v for x in it if c}`
生成器表达式	`(e for x in it if c)`

常用内置（循环相关）#

名称	作用
`range`	整数序列
`enumerate`	带索引迭代
`zip`	并行迭代
`len`	长度
`sum` / `min` / `max`	聚合（可接可迭代对象）
`sorted`	返回新排序 list
`reversed`	返回 reverse iterator

参考#

官方文档（中文版可对照阅读）：

More Control Flow Tools — if、while、for、break/continue/else、匹配语句
First Steps Towards Programming — 斐波那契 while 示例
List Comprehensions — 列表推导与集合推导
Looping Techniques — enumerate、zip、dict 遍历
The for statement
The while statement
Generator expressions
range — 构造与步长
enumerate() / zip()
Truth Value Testing

PEP：

PEP 636 — Structural Pattern Matching — match / case

目录来源（骨架，不以它为准改语法）：