笔记-3：程序基本控制结构

1.程序的流程图

　　程序流程图用一系列图形，流程线和文字说明描述程序的基本操作和控制流程，它是程序分析和过程描述的最基本方式。

　　流程图的基本元素包括：

• 起止框：表示程序逻辑的开始或结束。
• 判断框：表示一个判断条件，并根据判断结果选择不同的执行路径。
• 处理框：表示一组处理过程，对应于顺序执行的程序逻辑。
• 输入输出框：表示程序中的数据输入或结果输出。
• 注释框：表示程序的注释。
• 流向线：表示程序的控制流，以带箭头直线或曲线表达程序的执行路径。
• 连接点：表示多个流程图的连接方式，常用于将多个较小流程图组织成较大流程图。

• 程序由三种基本结构组成：顺序结构，分支结构和循环结构。
• 任何程序都由这三种基本结构组合而成。
• 基本结构都有一个入口和一个出口。

 　　

循环结构是程序根据条件判断结果向后反复执行的一种运行方式， 根据循环体触发条件不同，包括条件循环和遍历循环结构 。

2.顺序结构

 顺序结构是程序按照线性顺序依次执行的一种运行方式， 其中语句块1S1和语句块S2表示一个或一组顺序执行的语句 。

 

3.程序的分支结构

 (1).单分支结构：if语句

if <条件>:
    语句块

# 示例：判断用户输入数字的奇偶性
s = eval(input('请输入一个整数：'))
if s % 2 == 0:
    print('这是一个偶数')
print('输入数字是:{}'.format(s))

# 条件可以是一个或多个条件，多个条件采用and或or进行逻辑组合，
# and表示多个条件‘与’的关系，
# or表示多个条件'或'的关系，

 (2).二分支结构：if-else语句

if 条件:
    语句块1                  # 语句块1在if中满足条件时，执行
else:
    语句块2                  # 语句块2在if中不满足条件时，执行

# 更简洁的表达方式：语句块1 if 条件 else 语句块2

# 示例：
username = input('请输入登录账号：')
password = int(input('请输入登录密码：'))
if username == 'admin' and password == 123456:
    print('登录成功！')
else:
    print('账号或密码错误！')

 (3).多分支结构：if-elif-else语句

# 多分支结构通常用于判断同一个条件或一类条件的多个执行路径。
# 多分支结构从上到下依从评估判断条件，寻找并执行第一个结果为True条件对应的语句。

# 示例：将百分制创建转换为五分制成绩
score = eval(input('请输出一个百分制成绩：'))
if score >= 90.0:
    grade = 'A'
elif score >= 80.0:
    grade = 'B'
elif score >= 70.0:
    grade = 'C'
elif score >= 60.0:
    grade = 'D'
else:
    grade = 'E'
print('成绩等级为：{}'.format(grade))

4.程序的循环结构

 (1)遍历循环: for 

# 遍历循环可以理解为从遍历结构中逐一提取元素， 放在循环变量中， 对于每个所提取的元素执行一次语句块。 
for <循环变量> in <遍历结构>:    
    语句块

# <遍历结构>可以为字符串，文件，range()函数以及组合数据类型等

# 遍历字符串：
for <循环变量> in <字符串变量>:    
    语句块

# 遍历range()：
for <循环变量> in range(循环次数):    
    语句块

# 示例：
for s in 'py':
    print('循环执行中：' + s)
else:
    s = '循环正常结束'
print(s)

 (2).无限循环：while

while <条件>:
    <语句块>

# 判断条件是否为True，是，则执行语句。语句结束后返回再次判断while语句的条件。
# 当条件为False时，循环终止。

# while语句扩展模式：
while <条件>:
    <语句块1>
else：
    <语句块2>            # 循环正常执行之后，才执行else下的语句

# 示例：求1-10以内的整数
i = 1
while i <= 10:
    print(i)
    i += 1
else:
    print('执行结束')

 (3)循环控制：break和continue　　

• break用来跳出最内层for或while循环， 脱离该循环后程序从循环后代码继续执行。 如果有2层或多层循环， break退出最内层循环。
• continue用来结束当前当次循环， 即跳出循环体中下面尚未执行的语句， 但不跳出当前循环。
• 区别是： continue语句只结束本次循环， 不终止整个循环的执行， 而break具备结束循环的能力。

while True:
    s = input("请输入一个名字(按Q退出): ")
    if s == "Q":
        break
    print("输入的名字是:", s)
print("程序退出")

for s in "PYTHON":
    if s == "Y" or s == "y":
        continue
    print(s, end="")

5.异常处理

• 异常：指程序中的例外，违规情况。

• 异常机制：指当程序出现错误后，程序的处理方法。

•  python中异常的类都是基于继承来实现的，BaseException是所有异常类的基类，所有的内置异常都是它的派生类。

• 主要异常分为四大类：

  SystemExit：Python退出异常

  KeyboardInterrupt： 键盘打断（Ctrl+C）

  GeneratorExit： 生成器退出

  Exception： 普通异常（只会使用这部分的异常）

Exception是除了SystemExit，GeneratorExit和KeyboardInterrupt之外的所有内置异常的基类，包括自定义异常。

Exception包括的异常：

• StopItertion：当迭代器中没有数据项时触发，由内置函数next(）和迭代器的next方法触发。

• ArithmeticError：算法异常的基类。

• AssertionError：assert语句失败时触发。

• AttributeError：属性引用和属性赋值异常。

• BufferError：缓存异常，当一个缓存相关的操作不能进行时触发。

• EOFError：文件末尾，当内置函数input()时生成，表示到达文件末尾。

• ImportError：导入异常。

• LookupError：当使用映射或者序列时，如果键值或者索引无法找到的时候触发，它是KeyError和IndexError的基类。

• MemoryError：内存错误，当操作超出内存范围时触发。

• NameError：名称异常，在局部或者全局中无法找到文件名称时触发。

• OSError：当一个系统函数返回一个系统相关的错误时触发。

• ReferenceError：引用异常，当底层的对象被销毁后访问时触发。

• RuntimeError：包含其他分类中没有被包括进去的一般错误。

• SyntaxError：编译器的内部错误。

• TypeError：类型异常，当操作或者函数应用到不合适的类型时触发。

• ValueError：值异常，当操作或者函数的类型正确，但是值不正确时触发。

• Warning：警告。

 5.1 try...except.....

try:
    <语句块1>
except:
    <语句块2>
    
# 语句块1是正常执行的程序内容， 当执行这个语句块发生异常时， 则执行except保留字后面的语句块2。    
# 如果在except子句后将异常类型设置为exception，异常处理程序将捕获除了程序中断外的所有异常。因为excetion类是其他异常类的基类。

try：
    open('hello.text','r')
except:      # 异常时，给出的提示
    print('hello.text文件不存在')

5.2 捕获具体的异常

# 捕获具体的异常：
try：
    open('hello.text','r')
except FileNotFoundErrorr:      # 只要FileNotFoundErrorr类的异常时，才会给出来的提示
    print('hello.text文件不存在')
except:                         # 除了FileNotFoundErrorr类的异常时，报出来的错误
    print('程序错误')    

5.3 try...except...else....

try：
    result = 10/0
except ZeroDivisionError:       # 只要FileNotFoundErrorr类的异常时，才会给出来的提示
    print('0不能被整除')
except:                         # 除了FileNotFoundErrorr类的异常时，报出来的错误
    print('程序错误')   
else:                           # 若没有触发异常则执行以下代码
    print(result)

5.4 嵌套异常

try:
    s = 'hello'
    b = 'world'
    try:                       # 嵌套异常
        print(s - b)
    except:
        print('字符串不支持减法运算')
except:                       # 如果外层语句执行错误，则内层语句将不执行
    print('异常')

5.5 try...findally.....

# finally子句的作用：无论异常是否发生，finally子句都会被执行。finally子句通常用于关闭因异常而不能释放的系统资源。每一个try语句都必须有一个except子句和finally子句与之对应。

try:
    s = 'hello'
    b = 'world'
    try:
        print(s - b)
    except:
        print('字符串不支持减法运算')
except:
    print('异常')
finally:                         # 无论是否异常，都执行
    print(s + b)

5.6 使用raise抛出自定义异常

# 当程序中出现错误时，python会自动引发异常，也可以通过raise语句显示的引发异常。但是执行了raise语句，raise语句后的代码将不能被执行。

try:
    s = None
    if s is None:
        print('s是空对象')
        raise NameError
except TypeError:
    print('异常')

5.7 自定义异常

# 自定义异常必须继承Exception类，自定义异常按照命名规范以Error结尾。自定义异常使用raise语句引发，而且只能通过手工发生触发。

from __future__ import division

class DivisionException(Exception):             # 自定义异常
    def __init__(self, x, y):
        Exception.__init__(self, x, y)
        self.x = x
        self.y = y

if __name__ == '__main__':
    try:
        x = 3
        y = 4
        if x % y > 0:
            print(x / y)
            raise DivisionException(x, y)
    except DivisionException as div:            # 抛出异常
        print('异常DivisionException：x / y = %.2f' % (div.x / div.y))

5.8 assert(断言)

t = 'hello'
assert len(t) >= 2                            # 条件为True，不抛出异常
assert len(t) == 1                            # 条件为False，断言失败，抛出异常。

6.案例

import random
target = random.randint(1,1000)
count = 0
while True:
    try:
        guess = eval(input('请输入一个猜测的整数(1至1000)： '))
    except:
        print('输入有误， 请重试， 不计入猜测次数哦！ ')
        continue
    count = count + 1
    if guess > target:
        print('猜大了')
    elif guess < target:
        print('猜小了')
    else:
        print('猜对了')
        break
print("此轮的猜测次数是:", count)

来源：https://www.cnblogs.com/Cyzhouke/p/11177241.html