3.1 while 循环

循环（loop）用于重复执行一段代码。while 循环会先判断条件（condition），只要条件为 True，就执行循环体；循环体执行完后，再回到条件处重新判断。

while 的基本结构

一个稳定的 while 循环通常包含三件事：

初值：循环开始前，先准备循环变量。
条件：每一轮开始前，判断是否继续循环。
更新：每一轮循环中，让循环变量发生变化。

python

i = 1              # 初始值

while i <= 5:      # 条件
    print("循环中：i =", i)
    i += 1         # 更新

print("循环结束后：i =", i)

运行结果：

text

循环中：i = 1
循环中：i = 2
循环中：i = 3
循环中：i = 4
循环中：i = 5
循环结束后：i = 6

while 的特点是先判断、再执行。因此循环体可能执行多次，也可能一次都不执行。

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累加与平均值

循环经常和累加变量一起使用。下面的程序读取 5 个人的身高，并计算平均值。

python

NUM_PEOPLE = 5

total = 0
i = 1

while i <= NUM_PEOPLE:
    height = float(input("请输入第 %d 个人的身高：" % i))
    total += height
    i += 1

average = total / NUM_PEOPLE
print("平均身高：%.2f" % average)

一次可能的运行过程：

text

请输入第 1 个人的身高：160.8
请输入第 2 个人的身高：175.2
请输入第 3 个人的身高：171.2
请输入第 4 个人的身高：181.3
请输入第 5 个人的身高：164
平均身高：170.50

total += height 的意思是把本次输入的身高加到累计总和里。循环结束后，total 保存的是所有身高之和。

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循环直到条件改变

while 适合处理“循环次数不一定一开始就知道”的任务。例如，计算一个整数有多少位。

python

num = abs(int(input("请输入一个整数：")))

if num == 0:
    digits = 1
else:
    digits = 0
    while num != 0:
        num //= 10
        digits += 1

print("位数：%d" % digits)

一次可能的运行结果：

text

请输入一个整数：123
位数：3

这里额外处理了 0。如果直接写 while num != 0，输入 0 时循环一次也不会执行，位数会被错误地算成 0。

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猜数字游戏

还有一种常见场景是：程序不知道用户需要尝试多少次。猜数字游戏就是一个典型例子。程序先随机生成答案，然后不断读取用户输入；如果猜大了就提示“太大”，猜小了就提示“太小”，猜中后用 break 结束循环。

注意

random 是随机数模块。这里第一次使用模块：import random 表示导入模块，random.randint(1, 100) 会生成 1 到 100 之间的随机整数。模块会在第 6 章系统介绍。

python

import random

answer = random.randint(1, 100)
cnt = 0

while True:
    num = int(input("请猜一个数字："))
    cnt += 1

    if num > answer:
        print("太大")
    elif num < answer:
        print("太小")
    else:
        break

print("猜对了！你一共猜了 %d 次。" % cnt)

一次可能的运行过程：

text

请猜一个数字：50
太大
请猜一个数字：25
太小
请猜一个数字：37
太小
请猜一个数字：43
太大
请猜一个数字：40
太大
请猜一个数字：38
太小
请猜一个数字：39
猜对了！你一共猜了 7 次。

这里的 while True 会制造一个看似“永远为 True”的无限循环（infinite loop）。它不会自动结束，必须依靠循环体内部的 break 在猜中时主动跳出。

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3.1 while 循环

while 的基本结构

一个稳定的 while 循环通常包含三件事：

初值：循环开始前，先准备循环变量。
条件：每一轮开始前，判断是否继续循环。
更新：每一轮循环中，让循环变量发生变化。

python

i = 1              # 初始值

while i <= 5:      # 条件
    print("循环中：i =", i)
    i += 1         # 更新

print("循环结束后：i =", i)

运行结果：

text

循环中：i = 1
循环中：i = 2
循环中：i = 3
循环中：i = 4
循环中：i = 5
循环结束后：i = 6

while 的特点是先判断、再执行。因此循环体可能执行多次，也可能一次都不执行。

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累加与平均值

循环经常和累加变量一起使用。下面的程序读取 5 个人的身高，并计算平均值。

python

NUM_PEOPLE = 5

total = 0
i = 1

while i <= NUM_PEOPLE:
    height = float(input("请输入第 %d 个人的身高：" % i))
    total += height
    i += 1

average = total / NUM_PEOPLE
print("平均身高：%.2f" % average)

一次可能的运行过程：

text

请输入第 1 个人的身高：160.8
请输入第 2 个人的身高：175.2
请输入第 3 个人的身高：171.2
请输入第 4 个人的身高：181.3
请输入第 5 个人的身高：164
平均身高：170.50

total += height 的意思是把本次输入的身高加到累计总和里。循环结束后，total 保存的是所有身高之和。

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循环直到条件改变

while 适合处理“循环次数不一定一开始就知道”的任务。例如，计算一个整数有多少位。

python

num = abs(int(input("请输入一个整数：")))

if num == 0:
    digits = 1
else:
    digits = 0
    while num != 0:
        num //= 10
        digits += 1

print("位数：%d" % digits)

一次可能的运行结果：

text

请输入一个整数：123
位数：3

这里额外处理了 0。如果直接写 while num != 0，输入 0 时循环一次也不会执行，位数会被错误地算成 0。

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猜数字游戏

注意

python

import random

answer = random.randint(1, 100)
cnt = 0

while True:
    num = int(input("请猜一个数字："))
    cnt += 1

    if num > answer:
        print("太大")
    elif num < answer:
        print("太小")
    else:
        break

print("猜对了！你一共猜了 %d 次。" % cnt)

一次可能的运行过程：

text

请猜一个数字：50
太大
请猜一个数字：25
太小
请猜一个数字：37
太小
请猜一个数字：43
太大
请猜一个数字：40
太大
请猜一个数字：38
太小
请猜一个数字：39
猜对了！你一共猜了 7 次。

这里的 while True 会制造一个看似“永远为 True”的无限循环（infinite loop）。它不会自动结束，必须依靠循环体内部的 break 在猜中时主动跳出。

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