《選擇與循環(huán)結(jié)構(gòu)》課件

選擇與循環(huán)結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)是編程語(yǔ)言中兩種重要的控制流語(yǔ)句。選擇結(jié)構(gòu)允許程序根據(jù)條件執(zhí)行不同的代碼塊。循環(huán)結(jié)構(gòu)則允許程序重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿(mǎn)足某個(gè)條件。課程目標(biāo)11.掌握選擇結(jié)構(gòu)理解選擇結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法和應(yīng)用場(chǎng)景，并能熟練運(yùn)用if語(yǔ)句、if-else語(yǔ)句和嵌套if語(yǔ)句。22.掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)理解循環(huán)結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法和應(yīng)用場(chǎng)景，并能熟練運(yùn)用for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)。33.理解算法與流程圖掌握算法設(shè)計(jì)步驟，并能運(yùn)用流程圖表達(dá)算法。44.提升編程能力通過(guò)學(xué)習(xí)選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，提高程序設(shè)計(jì)的能力，解決實(shí)際問(wèn)題。什么是選擇結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)分支結(jié)構(gòu)，是程序執(zhí)行過(guò)程中根據(jù)條件判斷結(jié)果，選擇不同的執(zhí)行路徑。就像十字路口，根據(jù)交通信號(hào)燈指示，選擇向左或向右行駛，程序根據(jù)條件判斷，選擇執(zhí)行不同的代碼塊。選擇結(jié)構(gòu)為程序提供了靈活性，能夠根據(jù)不同的情況執(zhí)行不同的操作，使程序更加靈活。選擇結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景選擇結(jié)構(gòu)根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同的代碼塊。在程序設(shè)計(jì)中，選擇結(jié)構(gòu)是常用的控制流程之一。例如，判斷用戶(hù)輸入的數(shù)字是奇數(shù)還是偶數(shù)根據(jù)用戶(hù)的年齡判斷是否可以觀(guān)看特定電影根據(jù)商品的種類(lèi)計(jì)算不同的價(jià)格選擇結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法基本語(yǔ)法選擇結(jié)構(gòu)的語(yǔ)法使用關(guān)鍵字if、else和elif來(lái)控制程序的流程，根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同的代碼塊。條件判斷條件判斷語(yǔ)句使用布爾表達(dá)式來(lái)確定是否執(zhí)行代碼塊，布爾表達(dá)式返回True或False，根據(jù)結(jié)果決定代碼塊的執(zhí)行。代碼塊縮進(jìn)在選擇結(jié)構(gòu)中，代碼塊的縮進(jìn)非常重要，使用四個(gè)空格或一個(gè)制表符來(lái)表示代碼塊的范圍，確保代碼結(jié)構(gòu)清晰易讀。if語(yǔ)句1條件判斷if語(yǔ)句首先會(huì)評(píng)估條件表達(dá)式2執(zhí)行代碼塊若條件為真，則執(zhí)行代碼塊3結(jié)束執(zhí)行完代碼塊后，if語(yǔ)句結(jié)束if語(yǔ)句是程序語(yǔ)言中的基本選擇結(jié)構(gòu)，用于判斷條件是否成立，并根據(jù)判斷結(jié)果決定執(zhí)行哪一段代碼。if語(yǔ)句的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)清晰，易于理解，在實(shí)際編程中應(yīng)用廣泛。if-else語(yǔ)句1條件判斷判斷是否滿(mǎn)足條件2執(zhí)行代碼滿(mǎn)足條件執(zhí)行對(duì)應(yīng)代碼塊3否則不滿(mǎn)足條件執(zhí)行其他代碼塊if-else語(yǔ)句用于判斷是否滿(mǎn)足特定條件，并根據(jù)條件的結(jié)果執(zhí)行不同的代碼塊。if語(yǔ)句用于判斷條件是否成立，如果成立則執(zhí)行if語(yǔ)句塊中的代碼。else語(yǔ)句用于當(dāng)if語(yǔ)句條件不成立時(shí)執(zhí)行其他代碼塊。嵌套if語(yǔ)句1嵌套if語(yǔ)句的概念在一個(gè)if語(yǔ)句的條件語(yǔ)句或else語(yǔ)句中，又包含另一個(gè)if語(yǔ)句，這就是嵌套if語(yǔ)句。2多層嵌套嵌套if語(yǔ)句可以有多層，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行嵌套。3邏輯判斷嵌套if語(yǔ)句可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的邏輯判斷，提高程序的靈活性和可讀性。什么是循環(huán)結(jié)構(gòu)循環(huán)結(jié)構(gòu)是一種控制程序流程的方式。它允許程序重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿(mǎn)足特定條件為止。循環(huán)結(jié)構(gòu)可以減少重復(fù)代碼，使程序更加簡(jiǎn)潔高效。循環(huán)結(jié)構(gòu)的定義循環(huán)結(jié)構(gòu)是程序設(shè)計(jì)中一種重要的控制結(jié)構(gòu)，它能夠讓代碼反復(fù)執(zhí)行，直到滿(mǎn)足一定的條件為止。循環(huán)結(jié)構(gòu)的作用循環(huán)結(jié)構(gòu)主要用于重復(fù)執(zhí)行某些操作，比如遍歷數(shù)組、計(jì)算累加和等。循環(huán)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景循環(huán)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于程序設(shè)計(jì)中，方便程序員進(jìn)行重復(fù)性操作，提高編程效率。循環(huán)結(jié)構(gòu)可以用于計(jì)算累加和、統(tǒng)計(jì)次數(shù)、遍歷數(shù)組、處理文件等各種場(chǎng)景。例如，使用循環(huán)結(jié)構(gòu)可以計(jì)算1到100的所有自然數(shù)之和，或者遍歷一個(gè)包含學(xué)生信息的數(shù)組，并輸出每個(gè)學(xué)生的姓名和成績(jī)。for循環(huán)循環(huán)次數(shù)已知當(dāng)循環(huán)次數(shù)已知時(shí)，使用for循環(huán)可以清晰地控制循環(huán)的次數(shù)，提高代碼的可讀性和可維護(hù)性。循環(huán)變量for循環(huán)使用一個(gè)循環(huán)變量來(lái)控制循環(huán)的次數(shù)，循環(huán)變量在循環(huán)開(kāi)始時(shí)初始化，并在每次循環(huán)結(jié)束后進(jìn)行更新。代碼簡(jiǎn)潔for循環(huán)的語(yǔ)法簡(jiǎn)潔，可以有效地減少代碼量，提高代碼效率。循環(huán)控制語(yǔ)句for循環(huán)可以使用break和continue語(yǔ)句來(lái)控制循環(huán)的執(zhí)行流程，使程序更加靈活。while循環(huán)循環(huán)條件while循環(huán)使用一個(gè)條件表達(dá)式來(lái)控制循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)。循環(huán)體循環(huán)體包含要重復(fù)執(zhí)行的代碼塊，當(dāng)循環(huán)條件為真時(shí)，循環(huán)體將被執(zhí)行。循環(huán)結(jié)束當(dāng)循環(huán)條件變?yōu)榧贂r(shí)，循環(huán)結(jié)束，程序繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)之后的代碼。do-while循環(huán)1循環(huán)條件循環(huán)條件在循環(huán)體執(zhí)行完后進(jìn)行判斷2循環(huán)體至少執(zhí)行一次3循環(huán)結(jié)束條件不滿(mǎn)足時(shí)結(jié)束循環(huán)do-while循環(huán)是一種后測(cè)試循環(huán)，先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷循環(huán)條件。它保證循環(huán)體至少執(zhí)行一次，適用于需要至少執(zhí)行一次循環(huán)體的情況。循環(huán)嵌套1嵌套循環(huán)概念循環(huán)嵌套指的是在一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)中包含另一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)。外層循環(huán)控制著內(nèi)層循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)。例如，可以使用兩個(gè)嵌套的for循環(huán)來(lái)遍歷一個(gè)二維數(shù)組。2嵌套循環(huán)示例外層循環(huán)遍歷行，內(nèi)層循環(huán)遍歷列。通過(guò)嵌套循環(huán)，可以遍歷二維數(shù)組的每一個(gè)元素，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。3嵌套循環(huán)用途嵌套循環(huán)可以用于實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的算法和邏輯，例如矩陣運(yùn)算、圖形繪制等。嵌套循環(huán)可以將代碼邏輯更加清晰，也更容易維護(hù)和修改。循環(huán)控制語(yǔ)句控制循環(huán)執(zhí)行循環(huán)控制語(yǔ)句允許程序員修改循環(huán)的默認(rèn)行為，例如提前結(jié)束循環(huán)或跳過(guò)特定迭代。靈活控制這些語(yǔ)句提供了更多靈活性和控制力，使程序員能夠根據(jù)特定條件定制循環(huán)的執(zhí)行方式。優(yōu)化性能循環(huán)控制語(yǔ)句可以幫助優(yōu)化程序性能，避免不必要的迭代并提高效率。break語(yǔ)句跳出循環(huán)break語(yǔ)句用于立即終止當(dāng)前循環(huán)，不再執(zhí)行循環(huán)體中剩余的語(yǔ)句。當(dāng)循環(huán)條件滿(mǎn)足時(shí)，break語(yǔ)句會(huì)跳出循環(huán)，并繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)后面的代碼。示例for(inti=0;i<10;i++){if(i==5){break;}System.out.println(i);}這段代碼會(huì)打印出0到4的數(shù)字，當(dāng)i等于5時(shí)，break語(yǔ)句會(huì)終止循環(huán)，不再打印5及之后的數(shù)字。continue語(yǔ)句跳過(guò)當(dāng)前循環(huán)continue語(yǔ)句用于跳過(guò)當(dāng)前循環(huán)的剩余語(yǔ)句，開(kāi)始執(zhí)行下一次循環(huán)。循環(huán)繼續(xù)它不會(huì)退出整個(gè)循環(huán)，而是直接進(jìn)入下一次循環(huán)迭代。循環(huán)優(yōu)化技巧減少循環(huán)次數(shù)使用更有效率的算法，盡量減少循環(huán)執(zhí)行的次數(shù)。優(yōu)化循環(huán)體避免在循環(huán)內(nèi)部進(jìn)行不必要的計(jì)算或操作，提高代碼效率。使用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)選擇適合循環(huán)操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如數(shù)組或字典，可以提高效率。提前分配內(nèi)存在循環(huán)開(kāi)始前預(yù)先分配足夠的內(nèi)存空間，避免反復(fù)分配內(nèi)存帶來(lái)的開(kāi)銷(xiāo)。算法與流程圖算法是解決問(wèn)題的步驟，流程圖是算法的可視化表示。流程圖使用圖形符號(hào)來(lái)描述算法的步驟，便于理解和分析。算法設(shè)計(jì)步驟算法設(shè)計(jì)是將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行指令的過(guò)程。1問(wèn)題分析理解問(wèn)題，確定目標(biāo)和約束條件。2算法設(shè)計(jì)選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法策略。3算法描述用自然語(yǔ)言或流程圖描述算法。4算法驗(yàn)證測(cè)試算法的正確性和效率。5算法實(shí)現(xiàn)將算法轉(zhuǎn)化為代碼。遵循這五個(gè)步驟，可以幫助你系統(tǒng)地設(shè)計(jì)出高效的算法。流程圖基本元素11.起始/結(jié)束節(jié)點(diǎn)代表程序的開(kāi)始或結(jié)束，用圓形表示。22.處理節(jié)點(diǎn)表示程序中的操作步驟，用矩形表示。33.判斷節(jié)點(diǎn)表示程序中的判斷條件，用菱形表示。44.連接線(xiàn)連接不同節(jié)點(diǎn)，表示程序的執(zhí)行流程，用箭頭表示。順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)是程序中最基本的一種結(jié)構(gòu)，它表示程序按照代碼的順序執(zhí)行。例如，一個(gè)簡(jiǎn)單的程序可以包含讀取用戶(hù)輸入、計(jì)算結(jié)果、輸出結(jié)果等步驟，這些步驟按照順序執(zhí)行，沒(méi)有分支或循環(huán)。選擇結(jié)構(gòu)條件判斷根據(jù)條件判斷是否執(zhí)行特定代碼塊，類(lèi)似于生活中的選擇。分支路徑程序根據(jù)條件選擇不同的執(zhí)行路徑，類(lèi)似于道路分叉。邏輯推理選擇結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)進(jìn)行邏輯推理和決策的基礎(chǔ)，類(lèi)似于決策樹(shù)。循環(huán)結(jié)構(gòu)重復(fù)執(zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)用于重復(fù)執(zhí)行代碼塊，直到滿(mǎn)足特定條件。高效代碼循環(huán)結(jié)構(gòu)可有效減少重復(fù)代碼，提高程序效率。條件控制循環(huán)結(jié)構(gòu)可以根據(jù)條件決定何時(shí)停止重復(fù)執(zhí)行代碼塊。綜合案例實(shí)戰(zhàn)模擬考試系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生信息創(chuàng)建考試賬號(hào)。使用循環(huán)結(jié)構(gòu)生成試題，并使用選擇結(jié)構(gòu)判斷學(xué)生答案是否正確。在線(xiàn)商城使用循環(huán)結(jié)構(gòu)遍歷商品列表，并使用選擇結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)商品分類(lèi)篩選功能。使用循環(huán)結(jié)構(gòu)計(jì)算總價(jià)，并使用選擇結(jié)構(gòu)判斷用戶(hù)是否登錄。后續(xù)拓展Python語(yǔ)言深入學(xué)習(xí)Python語(yǔ)言的進(jìn)階特性，如面向?qū)ο缶幊獭?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法等。數(shù)據(jù)科學(xué)探索數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域，利用編程技能處理和分析大量數(shù)據(jù)。Web開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)構(gòu)建網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，掌握前端和后端開(kāi)發(fā)技術(shù)。游戲開(kāi)發(fā)利用編程技能創(chuàng)建有趣的游戲，探索游戲引擎和圖形