第四章3：while 循环

《Python projects for beginners》是我所见最友好的Python入门书，前段时间我组织并与几位Python爱好者一起对此书翻译为中文，特别感谢参与翻译的这些小伙伴，你们辛苦了。我正在以推文形式连载出来，欢迎学习。

星期三：while循环

今天我们将讨论另一种循环——while循环。昨天我们看到了循环的工作原理，以及为什么要使用for循环。当你需要根据条件而不是计数循环时，通常使用while循环。今天我们将讨论基于条件的循环。

为了完成本课程，让我们继续从上一个笔记本文件“ Week_04”开始，并在下面添加一个标记为“ While 循环”的Markdown模块。

编写一个while循环

就像for循环一样，while循环以关键字“ while”开始。之后，就像我们编写一个if语句一样，写上一个相关的条件代码。让我们来看下面这个例子：

# 写下你的第一个while循环
health = 10
while health > 0:
    print(health)
    health -= 1 # 丢失这一行将会使结果一直循环下去
# health -=1 等价于 health = health -1

继续运行这一代码块。这将会循环打印出变量health的值，直到数值不再满足>0这一条件。在这种情况下，一旦变量health值不再大于零，while循环变会停止运行。在最后一行代码中，我们将变量health值每次循环运行一次就会减1，直到变量health值接近于零。如果我们对变量health值不做任何修改，那么，整个while循环就会变成无限循环（遇到这种情况是极其糟糕的）。

While vs. For

虽然，我在之前已经多次解释了我们使用每个循环类型的原因，但是，再次重申这些概念仍然是有必要的。当需要计数或迭代时，通常使用for循环。在执行基于条件的操作时，通常使用while循环。当使用while循环时，通常会用到条件判断的布尔值（True为符合条件，False为不符合条件）。每个循环都有他们的最适合的应用环境，但在实际操作中，在大多数情况都是看个人的喜好。一般的经验法则是涉及到计数用for循环，涉及到条件判断则用while循环。

注意：pass、break和continue语句对于while循环也是同样的工作原理。

无限循环

在之前的章节中，我曾提到无限循环是不好的。无限循环将使代码持续运行直到程序中断，或计算机关机或时间停止为止。知道了这些后，在我们创建项目时，请一定要避免创建无限循环的代码块。让我们来看一个无限循环的例子：

game_over = False  # 等于布尔值False
while not game_over:  # not Fasle = True
    print(game_over)

如果你要在一个代码块中运行此程序，最终结果便是，你将不得不关闭Jupyter Notebook并重新启动它（或至少重新启动内核）。这是因为game_over变量从不变没有变为True，while循环的条件一直符合并不断运行，直到game_over变量变为True。在撰写循环代码的时候，我们一定要确保有退出循环的方法，无论是通过break中断所有循环，还是通过continue中断当前条件而运行下一条件循环。

嵌套循环

一个循环内包含另一个循环的概念就是我们所说的嵌套循环。同时，循环概念仍然适用。使用嵌套循环时，只有内循环代码完成运行后，外部的循环代码才会运行。让我们来看一个例子：

# 嵌套循环是使用两个及以上的循环
for i in range(2):  # 外循环
    for j in range(3):  # 内循环
        print(i,j)

继续并运行这一代码块。一开始，这似乎有点令人困惑，因为这里有很多事情要做。让我们用表4-4详细说明输出结果。

表4-4 跟踪嵌套循环值

总的来说，从表4-4中可以看到，内部循环一共运行6次（3次在外循环为数值1时，3次是外循环数值为2时），外部循环运行2次。而i值也仅在外循环运行时才会递增，直到内循环完成后才运行外循环。内循环必须每次从0到3（不包括3）计数才能运行下一个 外循环进行迭代。

星期三练习

1.用户输入：编写一个while循环，每次循环都会要求用户输入后才可运行，直到他们键入“quit”命令才会停止。

2.双循环：在while循环中编写for循环，从0到5进行计数，当循环到等于3时，所设条件变量game_over为True并中断整个while循环。while循环只有在条件变量game_over为True时，才会停止循环，而输出结果只有0，1，2。

小提示：使用break语句，防止程序陷入无限循环。

今天是短短的一天，因为循环概念不论对于while循环还是for循环都是相同的。但请记住，while循环用于条件循环，而for循环则用于进行计数/迭代。