3.3 循环
3.3.1 阶乘运算程序
阶乘是数学里的一种术语，阶乘运算是指从1乘以2乘以3乘以4一直乘到所要求的数，在Python程序设计中，实现阶乘运算过程如下。
在上述例子中，使用for循环语句将range函数生成的序列中的数值累积相乘，实现阶乘运算的效果。range函数是Python提供的一个内置函数，它可以生成一个数字序列，for语句在执行时，循环计时器变量i被设置为1，然后执行循环语句，i依次被设置为从1到n+1之间的所有值，每设置一个新值都会执行一次循环语句，当i等于n+1时，循环结束。
3.3.2 for循环基本结构
Python中的for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。for循环的基本格式如下。
可以使用for循环将序列中的字母依次显示，具体实例如下。
上面实例中，for循环将“Python”字符串中的字母依次显示。
3.3.3 计算1～100奇数之和
在整数中，能被2整除的数是偶数，不能被2整除的数是奇数。接下来，我们开发一个计算1～100奇数之和的程序，使用PyCharm创建100以内所有奇数之和项目，项目名称为odd_sum，同时创建计算器程序文件odd_sum.py，操作步骤如下。
1）单击“File”→“New Project”命令创建odd_sum项目，如图3-9所示。
图3-9 使用PyCharm新建项目
2）配置新项目名称为odd_sum，项目解释器使用的虚拟环境路径为H:\python，如图3-10所示。
图3-10 配置odd_sum虚拟环境
3）odd_sum项目创建成功，如图3-11所示。
图3-11 odd_sum项目创建成功
在创建的odd_sum.py程序文件中输入程序，代码内容如下。
上面的代码运行结果，如图3-12所示。
图3-12 odd_sum项目运行结果
3.3.4 while循环基本结构
For循环遍历指定的序列，而while循环不断运行，直到指定的条件不满足为止。while循环是判断表达式为真时执行循环体，也称为“当型循环”，如果判断表达式一开始就为假，则不会执行循环体。while循环的基本结构如下。
当判断表达式为True时，条件满足，程序执行循环语句，其执行流程如图3-13所示。
图3-13 while语句循环流程图
在while循环中，同样需要注意冒号和缩进。另外，在Python编程语言中，没有do…while循环。下面通过循环从1数到5并输出。
在上例中，程序初始将number设置为1，指定从1开始计数。接下来的while循环被设置为只要number小于等于5，就继续运行这个循环。循环中的print函数输出打印number的值，再使用number+=1将其值加1。
3.3.5 range函数
Python提供range()函数能轻松地生成一系列的数字，它一般用在for循环中。range()函数返回的是一个可迭代对象（类型是对象），而不是列表类型，所以打印的时候不会打印列表，它的基本格式如下。
参数说明：
① start：计数从start开始，默认是从0开始。例如range(5)等价于range(0, 5)。
② stop：计数到stop结束，但不包括stop。例如range(0, 5)是[0, 1, 2, 3, 4]，不包含5。
③ step：步长，默认为1。例如range(0, 5) 等价于range(0, 5, 1)。
在3.3.4的示例中通过while语句输出1～5的数值，下面通过range()函数输出1～5的数值。
上述的代码好像应该打印数字1～6，但是它实际上不会打印6，因为该函数在输出时不包括后面的数字6。
如果想要创建数字列表，可以使用list()函数将range()的结果直接转换为列表。list()函数是对象迭代器，可以把range()返回的可迭代对象转换为一个列表，返回的变量类型为列表。如果将range()作为list()的参数，输出的结果将是一个数字列表。
具体操作如下。
上面的示例中，使用type()函数查看number变量的类型，结果是list列表类型。
3.3.6 break、continue和pass
1.break语句
在前面的内容中，介绍了for循环和while循环，但如果想要立即退出循环，不再运行循环中余下的代码，并且也不管判断表达式结果如何，可以使用break语句。break语句用于控制程序流程，可以使用它来控制哪些代码行执行，哪些代码行不执行，从而使程序按照程序员的要求执行代码。
break语句可用在while和for循环中。如果使用嵌套循环，break语句将停止执行最深层的循环，并开始执行上一层循环的下一行代码。例如，使用break语句结束for循环。
Break语句终止本次循环，比如在本例中有两个for循环，当在第2个for循环里写了一个break，满足条件，只会终止第2个for里面的循环，在本例中遇到i > 2的时候第2层的for就不循环了，程序会跳到上一层for循环继续往下走。所有程序的运行中当i等于3或4时，将不会执行第2层for循环的print语句。
2.continue语句
如果需要返回到循环开头，并根据判断表达式的结果决定是否继续执行循环，可以使用continue语句。它不像break语句那样不再执行余下的代码并退出整个循环，continue语句的作用是用来结束本次循环，紧接着执行下一次的循环。接下来通过一个实例来演示continue语句的使用，具体代码如下所示。
在本例中，当i的值为偶数时，终止本次循环，不再输出i的值，接着执行下一次循环，因此i为0、2、4时将不被打印出来。
注意：
1）break/continue语句只能用于循环中，不能单独使用。
2）break/continue语句在嵌套循环中，只对最近的一层循环起作用。
3.pass语句
在Python语言中，pass语句就是空语句，它的目的是为了保持程序结构的完整性，它本身不做任何事情，一般用作占位语句。pass语句的使用，如下所示。
在上例中，当程序执行pass语句时，由于pass语句是空语句，程序会忽视这条语句，按顺序依次执行下面的语句。程序运行结果，如下所示。
3.3.7 循环中的else语句
前面在学习if语句的时候，会在if条件判断语句之外用到else语句。其实，除了判断语句，在Python中while循环和for循环同样可以使用else语句。在循环结构中使用时，else语句只在所有循环完成后执行，也就是说，break语句也会跳过else语句块，下面通过实例演示，新建一个py文件，具体代码如下。
在上面的实例中，else语句会在while循环终止后执行，也就是说，当number的值等于4的时候，程序会执行else语句。下面再举例说明使用了break语句后的结果。
因为使用了break语句，while循环未完成就被终止了，也就是说while的else语句被跳过了。