2.4 程序控制结构
2.4.1 顺序控制语句
顺序控制是指计算机在执行这种结构的程序时，从第一条语句开始，按从上到下的顺序依次执行程序中的每一条语句。
1．输出语句
在Python中使用print()函数输出数据。
（1）直接输出
字符串、数值、列表、元组、字典等类型都可以用print()函数直接输出。
例如：
（2）格式化输出
print()函数可以使用%格式化输出数据。常用的格式化输出符号如表2.2所示。
表2.2 常用的格式化输出符号
【例2-1】格式化输出及控制换行输出示例。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_1.py。运行程序：
python ex2_1.py
程序运行结果如下：
15 3 12.8
中国 厦门 拉萨
3.1416
1
2
3
0 1 2 3 4 5
2．输入语句
在Python中，使用input()函数输入数据。input()函数只能输入字符数据。当需要输入数值型数据时，可以使用eval()函数将字符转换为数值。
【例2-2】从键盘上输入两个数，并计算两数之和。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_2.py。运行程序：
python ex2_2.py
程序运行结果如下：
【例2-3】交换两个变量的值。
在编写程序时，有时需要把两个变量的值互换，Python在交换值的运算时不需要用中间变量。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_3.py。运行程序：
python ex2_3.py
程序运行结果如下：
a,b = 3 5
a,b = 5 3
2.4.2 if选择语句
1．单分支选择结构
if语句用于实现选择结构。它判断给定的条件是否满足，并根据判断结果决定执行某个分支的程序段。对于单分支选择语句，其的语法格式为：
这个语法的意思是，当条件表达式给定的条件成立时（true），就执行其中的语句块；若条件不成立（false），则跳掉这部分语句，直接执行后续语句，其流程如图2.1所示。
【例2-4】从键盘任意输入两个整数，按从小到大的顺序依次输出这两个数。
从键盘上输入的两个数a、b，如果a<b，本身就是从小到大排列的，可以直接输出。但如果a > b，则需要交换两个变量的值，其算法流程如图2.2所示。
图2.1 单分支的if条件语句
图2.2 按从小到大排列的顺序输出两数
程序代码如下：
将程序保存为ex2_4.py。
程序运行结果如下：
【例2-5】对给定的三个数，求最大数的平方。
设一变量max存放最大数，首先将第一个数a放入变量max中，再将max与其他数逐一比较，较大数则存放到max中；当所有数都比较结束之后，max中存放的一定最大数，其算法流程如图2.3所示。
图2.3 求三个数中最大数的平方
程序代码如下：
将程序保存为ex2_5.py。
程序运行结果如下：
最大数的平方为：81
2．双分支选择结构
有时，需要在条件表达式不成立时执行不同的语句，可以使用另一种双分支选择结构的条件语句，即if-else语句。双分支选择结构的语法格式为：
这个语法的意思是，当条件式成立时(true)，执行语句块1；否则(else)，就执行语句块2。对于双分支选择类型的条件语句，其流程如图2.4所示。
图2.4 双分支选择结构的条件语句
if-else语句的扩充格式是if…else if。一个if语句可以有任意个if…else if部分，但只能有一个else。
【例2-6】计算
程序代码如下：
将程序保存为ex2_6.py。
运行程序：
python ex2_6.py
程序运行结果如下：
3．多分支选择结构
当处理多种条件问题时，就要使用多分支结构，其语法格式为：
【例2-7】将百分制转换为五级记分制。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_7.py。
运行程序：
python ex2_7.py
程序运行结果如下：
请输入百分制成绩：83
83对应的5分制为：4
2.4.3 循环语句
在程序设计过程中，经常需要将一些功能按一定的要求重复执行多次，多次重复执行的这一过程称为循环。
循环结构是程序设计中一种很重要的结构。其特点是，在给定条件成立时，反复执行某程序段，直到条件不成立为止。给定的条件称为循环条件，反复执行的程序段称为循环体。
Python中的循环语句包括for语句和while语句。
1．for循环语句
for循环语句一般形式的语法结构如下：
for语句的执行过程是这样的：首先执行循环变量赋初值，完成必要的初始化工作；再判断循环变量是否小于终值，若循环条件能满足，则进入循环体中执行循环体的语句；执行完循环体之后，循环变量增加一个步长值，以改变循环条件，这一轮循环就结束了。第二轮循环又从判断增加步长值后的循环变量是否小于终值开始，若循环条件仍能满足，则继续循环；否则跳出整个for语句，执行后续语句。for循环语句的执行过程如图2.5所示。
图2.5 for循环语句的执行过程
当循环变量的步长值为1时，可以省略，即可写成：
【例2-8】求从1加到9的和。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_8.py。
运行程序：
python ex2_8.py
程序运行结果如下：
在for循环中，循环变量的值在循环体内发生改变，并不会影响循环次数。
【例2-9】在循环体内改变循环变量的值，观察循环次数。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_9.py。
运行程序：
python ex2_9.py
程序运行结果如下：
但是，如果把程序改写成：
则程序运行结果如下：
在for循环中，可以使用continue语句结束本次循环，也可以使用break语句跳出循环体，从而结束整个循环。
【例2-10】计算10以内的偶数和。
程序代码如下：
在本例中，“i%2 == 1”表示循环变量i为奇数。当i取奇数时，结束本次循环，继续取下一个数来判断；若i为偶数，则计算求和。
将程序保存为ex2_10.py。
运行程序：
python ex2_10.py
程序运行结果如下：
【例2-11】设有列表s = ['Pytho', 'java', 'C++/C', 'PHP', 'JavaScript']，应用循环遍历列表所有元素，并在屏幕上显示。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_11.py。
运行程序：
python ex2_11.py
程序运行结果如下：
2．while语句
while循环语句一般形式的语法结构如下：
while语句的执行过程是这样的：首先判断循环条件是否为true，若循环条件为true，则执行循环体中的语句；若为false，则终止循环。while循环的流程图如图2.6所示。
图2.6 while循环结构的流程图
【例2-12】求10!。
计算n!，由于pn=n! = n * (n – 1) * (n – 2 ) * … * 2 * 1 = n * (n – 1)! ，因此可以得到递推公式：
可以用一个变量p来存放推算的值，当循环变量n从1递增到10时，用循环执行p=p*n，每一次p的新值都是原p值的n倍，最后递推求到10!。
程序代码如下：
将程序保存为ex2_12.py。
运行程序：
python ex2_12.py
程序运行结果如下：
3．循环嵌套
循环可以嵌套，在一个循环体内包含另一个完整的循环，叫作循环嵌套。循环嵌套运行时，外循环每执行一次，内层循环要执行一个周期。
【例2-13】应用循环嵌套，编写乘法九九表程序。
算法分析：用双重循环控制输出，用外循环变量i控制行数，i为1～9。内循环变量j控制列数，由于i * j = j * i，故内循环变量j为1～i。外循环变量i每执行一次，内循环变量j执行i次。
程序代码如下：
其中，print()中的end=" "表示不换行输出。
将程序保存为ex2_13.py。
运行程序：
python ex2_13.py
程序运行结果如下：
【例2-14】应用循环嵌套打印出由“*”组成的直角三角形图形，如图2.7所示。
图2.7 由“*”组成的直角三角形图形
程序代码如下：
将程序保存为ex2_14.py。
运行程序：
python ex2_14.py
程序运行结果如下：
