第3章 控制流程¶
在程序中，控制流程（Control Flow）決定了代碼按什麼順序執行。掌握條件判斷與循環，可以讓你的程序根據不同情況執行不同的分支，並對數據進行高效處理。
本系列文章所使用到的示例源碼：Python從入門到精通示例代碼
3.1 條件語句（if、elif、else）¶
3.1.1 基本概念與語法¶
條件語句用於根據布爾條件（True/False）選擇性地執行代碼塊。
- 單分支（if）
age = 20
if age >= 18:
print("已成年")
輸出：
已成年
- 雙分支（if-else）
score = 59
if score >= 60:
print("及格")
else:
print("不及格")
輸出：
不及格
- 多分支（if-elif-else）
score = 85
if score >= 90:
print("A")
elif score >= 80:
print("B")
elif score >= 60:
print("C")
else:
print("D")
輸出：
B
3.1.2 布爾與比較/邏輯運算¶
- 布爾值：
True、False - 比較運算：
==、!=、<、<=、>、>= - 邏輯運算：
and、or、not
x = 3
print(x > 2, x == 5)
n = 7
print(n > 0 and n % 2 == 1)
輸出：
True False
True
3.1.3 嵌套條件語句¶
user = "admin"
pwd = "123"
if user == "admin":
if pwd == "123":
print("登錄成功")
else:
print("密碼錯誤")
else:
print("用戶不存在")
輸出：
登錄成功
3.1.4 條件表達式（三元運算符）¶
age = 20
status = "成年" if age >= 18 else "未成年"
print(status)
輸出：
成年
3.1.5 實際應用：閏年判斷¶
規則：閏年滿足 (被4整除且不被100整除) 或 被400整除。
year = 2024
if (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0):
print("閏年")
else:
print("平年")
輸出：
閏年
3.2 循環語句（for、while）¶
3.2.1 基本概念¶
循環用於重複執行代碼塊，直到條件不滿足或顯式中斷。
3.2.2 while 循環¶
i = 1
while i <= 3:
print(i)
i += 1
輸出：
1
2
3
避免無限循環：確保循環條件會變爲 False，必要時在循環體內更新變量。
while-else：循環未被 break 打斷時執行 else。
i = 1
while i < 3:
print(i)
i += 1
else:
print("循環正常結束")
輸出：
1
2
循環正常結束
3.2.3 for 循環與遍歷¶
遍歷序列（字符串、列表、元組等）：
for c in "hi":
print(c)
for item in [1, 2, 3]:
print(item)
輸出：
h
i
1
2
3
range() 的使用：
for i in range(3):
print(i)
for i in range(1, 4):
print(i)
for i in range(2, 7, 2):
print(i)
輸出（截取要點）：
0
1
2
1
2
3
2
4
6
for-else：無 break 時執行 else。
for i in range(3):
print(i)
else:
print("無break，執行else")
輸出：
0
1
2
無break，執行else
3.2.4 循環選擇策略¶
- 數據量小且次數明確優先用
for；基於條件循環優先用while。 - 需要下標且遍歷序列時，配合
enumerate。 - 需要計數可用
range(n)，需要區間用range(start, stop[, step])。
3.3 break 和 continue 語句¶
3.3.1 break 的作用與用法¶
立即結束所在層的循環。
在 while 中：
i = 0
while True:
i += 1
if i == 3:
break
print(i)
輸出：
3
在 for 中：
for n in [1, 3, 5, 8, 9]:
if n % 2 == 0:
print("找到偶數:", n)
break
輸出：
找到偶數: 8
多層循環中的 break（只跳出內層）：
for i in range(1, 4):
for j in range(1, 4):
if j == 2:
break
print(i, j)
輸出（截取要點）：
1 1
2 1
3 1
3.3.2 continue 的作用與用法¶
跳過當前迭代，直接進入下一輪。
for n in range(1, 6):
if n % 2 == 0:
continue
print(n)
輸出：
1
3
5
3.3.3 區別與最佳實踐¶
break結束循環；continue跳過本次迭代。- 避免與過深的嵌套混用，必要時抽函數或使用標誌位/
any/all。 - 查找目標時，優先考慮
any()並結合生成式提高可讀性。
3.4 pass 語句¶
3.4.1 概念¶
pass 表示“什麼都不做”，常用於佔位，保持語法完整。
3.4.2 使用場景¶
- 在函數/類/條件中佔位，後續再補充實現。
def todo():
pass
class Empty:
pass
flag = False
if flag:
pass
else:
print("else執行")
輸出：
else執行
3.4.3 與其他語句的區別¶
pass不改變流程；break/continue改變循環執行。
3.5 循環嵌套與實踐¶
3.5.1 打印圖案¶
n = 5
for i in range(1, n + 1):
print("*" * i)
輸出（截取要點）：
*
**
***
****
*****
3.5.2 二維數據處理與求和¶
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
total = 0
for row in matrix:
for num in row:
total += num
print(total)
輸出：
21
3.5.3 查找算法（帶提前結束）¶
matrix = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
target = 5
found = False
for row in matrix:
for num in row:
if num == target:
found = True
break
if found:
break
print("找到" if found else "未找到")
輸出：
找到
利用內置函數提升可讀性：
nums = [1, 3, 5, 8]
print(any(n % 2 == 0 for n in nums))
輸出：
True
3.5.4 性能與優化建議¶
- 多重循環通常是 \(O(n^2)\) 或更高，優先考慮提前
break、剪枝條件。 - 善用內置函數（
any、all、sum、max、min）與生成式提升可讀性與速度。 - 遍歷時如需下標，用
enumerate；需要鍵值對，用items()。 - 複雜邏輯抽函數，減少嵌套層級。
3.5.5 實際小案例：過濾有效郵箱¶
emails = ["a@b.com", "bad", "c@d.com"]
valid = []
for e in emails:
if "@" not in e:
continue
valid.append(e)
print(valid)
輸出：
['a@b.com', 'c@d.com']
通過本章的學習，你應能熟練使用條件判斷與循環，在實際項目中寫出更清晰、可靠且高效的控制流程代碼。