Python程序设计基础PPT第4章 程序流程控制结构 .pptx

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1、目录目录算法算法顺序结构顺序结构分支结构分支结构循环结构循环结构异常处理结构异常处理结构综合实例综合实例个税的计算个税的计算1 12 23 34 45 56 614.1 算法算法算法的概念4.1.1流程图4.1.224.1.1 算法的概念算法的概念 算法算法是解决特定问题求解步骤的描述，在计算机是解决特定问题求解步骤的描述，在计算机中表现为指令的有限序列的集合中表现为指令的有限序列的集合。算法算法可分两大类可分两大类：数值算法数值算法非非数值数值算法算法34.1.1 算法的概念算法的概念 算法的特征算法的特征：有穷有穷性性确切性确切性输入输入输出输出可行性可行性44.1.2 流程图流程图54.

2、2 顺序结构顺序结构 结构化程序结构化程序设计设计的的三三种基本流程结构种基本流程结构：顺序结构顺序结构选择选择(分支分支)结构结构循环结构循环结构 研究表明研究表明：无论无论多么复杂的算法，都可以通过这多么复杂的算法，都可以通过这三种基本结构来实现。三种基本结构来实现。64.2 顺序结构顺序结构 顺序结构是最基本、最常用的顺序结构是最基本、最常用的结构结构；顺序顺序结构中的指令是按照它们出现的先后顺序依结构中的指令是按照它们出现的先后顺序依次执行的。次执行的。74.2 顺序结构顺序结构【例【例4.1】计算两个数计算两个数x和和y的和的和sum并输出并输出。代码代码：x=eval(input(

3、请输入请输入x：)y=eval(input(请输入请输入y：)sum=x+yprint(两个数的和为：两个数的和为：,sum)执行结果如下：执行结果如下：84.3 分支结构分支结构单分支结构4.3.1二分支结构4.3.2多分支结构4.3.394.3 分支结构分支结构 分支结构分支结构又又称为称为选择结构选择结构，是指程序需要根据某，是指程序需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支来一特定的条件选择其中的一个分支来执行执行。Python支持由支持由if、else、elif等保留字构成的单分支、等保留字构成的单分支、二分支和多分支结构。二分支和多分支结构。104.3.1 单分支结构单分支结构 语法

4、格式如下语法格式如下：if ：语句块语句块 先判断条件表达式的先判断条件表达式的值值:如果如果为为真真(True)，则执行语句则执行语句块块；如果如果为为假假(False)，则不执行语则不执行语句块。句块。114.3.1 单分支结构单分支结构【例【例4.2】编程实现求一个实数的绝对值。】编程实现求一个实数的绝对值。程序代码如下：程序代码如下：运行结果运行结果:请输入一个实数：-3.6实数-3.6的绝对值为3.6请输入一个实数：4.8实数4.8的绝对值为4.81212345x=eval(input(请输入一个实数：请输入一个实数：)y=xif x 0:y=-xprint(实数实数的绝对值为的绝对

5、值为.format(x,y)4.3.2 二分支二分支结构结构 语法语法格式格式：if ：语句语句块块1else：语句块语句块2当当条件表达式的值为条件表达式的值为真真(True)时时，执行语句块，执行语句块1，否则否则执行语句块执行语句块2。134.3.2 二分支结构二分支结构【例【例4.3】编程实现计算机成绩的等级输出。当成绩大】编程实现计算机成绩的等级输出。当成绩大于等于于等于60分时，输出分时，输出“成绩合格成绩合格”；否则，输出；否则，输出“成绩成绩不合格不合格”。代码如下：代码如下：12345score=eval(input(请输入一个成绩：请输入一个成绩：)if score=60:

6、print(成绩合格！成绩合格！)else:print(成绩不合格！成绩不合格！)运行结果：运行结果：请输入一个成绩：83成绩合格！请输入一个成绩：50成绩不合格！144.3.3 多分支结构多分支结构 语法语法格式格式：if ：语句语句块块1elif ：语句语句块块2elif ：语句语句块块N-1else：语句语句块块N 15【例【例4.4】改进例】改进例4.3，实现成绩的多等级输出。当成绩大，实现成绩的多等级输出。当成绩大于等于于等于85分时，输出分时，输出“成绩优秀！成绩优秀！”；当成绩大于等于；当成绩大于等于75小于小于85时，输出时，输出“成绩良好！成绩良好！”；当成绩大于等于；当成绩

7、大于等于60小于小于75时，输出时，输出“成绩合格！成绩合格！”；否则输出；否则输出“成绩不合格！成绩不合格！”。123456789score=eval(input(请输入一个成绩：请输入一个成绩：)if score=85:print(成绩优秀！成绩优秀！)elif score=75:print(成绩良好！成绩良好！)elif score=60:print(成绩合格！成绩合格！)else:print(成绩不合格！成绩不合格！)16多次运行程序多次运行程序运行结果如下：运行结果如下：最多只能执行一个分支最多只能执行一个分支语句语句！4.4 循环结构循环结构for-in遍历循环4.4.1while

8、条件循环4.4.2break和 continue4.4.3嵌套循环4.4.4184.4 循环结构循环结构 循环结构又循环结构又称为重复称为重复结构结构。若某段代码需要重复若某段代码需要重复执行多次，则应采用循环结构执行多次，则应采用循环结构。Python支持支持两种两种循环循环：遍历循环遍历循环：for-in条件循环条件循环：while194.4.1 for-in遍历遍历循环循环 语法语法格式：格式：for in：执行时，循环变量依次从遍历结构中取得每个元素的执行时，循环变量依次从遍历结构中取得每个元素的值，每取得一个元素值执行语句值，每取得一个元素值执行语句块块(称为循环体称为循环体)一一次

9、；次；重复执行直到遍历结构中所有元素被遍历结束，退出重复执行直到遍历结构中所有元素被遍历结束，退出循环循环。遍历遍历循环的循环次数是由遍历结构中的元素个数决定循环的循环次数是由遍历结构中的元素个数决定的。的。204.4.1 for-in遍历循环遍历循环 常用的遍历常用的遍历结构：结构：range()函数生成的数字序列函数生成的数字序列字符串字符串组合组合数据类型数据类型文件文件211、range()函数生成的数字函数生成的数字序列序列语法格式语法格式：for i in range(m=0,n,step=1):range()函数产生一个从函数产生一个从m开始，步长为开始，步长为step，直到，直

10、到n-1结束的一个数字序列。其中，结束的一个数字序列。其中，m的默认值为的默认值为0；step的默认值为的默认值为1。22(1)range(n)生成从生成从0到到n-1的一个数字序列，步长为的一个数字序列，步长为1，与，与range(0,n)等价。等价。1234567 for i in range(4):print(i)012323(2)range(m,n)生成从生成从m到到n-1的一个数字序列，步长为的一个数字序列，步长为1。1234567 for i in range(3,7):print(i)345624(3)range(m,n,step)生成从生成从m开始，步长为开始，步长为step，

11、到，到n-1结束的一个数字序结束的一个数字序列。列。1234567 for i in range(3,10,2):print(i)3579252、字符串字符串 字符串可以看作是由若干字符组成的字符串可以看作是由若干字符组成的序列序列，因此，因此可以遍历字符串的各个字符可以遍历字符串的各个字符。12345678910 s=明了胜于晦涩明了胜于晦涩 for c in s:print(c)明明了了胜胜于于晦晦涩涩263、组合数据类型、组合数据类型 列表是一种常用的组合数据类型，是由若干元素组成列表是一种常用的组合数据类型，是由若干元素组成的可变序列，因此可以遍历列表的各个元素。的可变序列，因此可以遍

12、历列表的各个元素。123456789 ls=85,76,92,68,83#ls是列表，有是列表，有5个元素个元素 for item in ls:#遍历遍历ls的各个元素的各个元素print(item)8576926883274、文件文件 Python将文件本身作为一个行序列，因此可以直接遍将文件本身作为一个行序列，因此可以直接遍历文件的所有行。历文件的所有行。1234567 fo=open(myFile.txt,r)for line in fo:print(line,end=)Beautiful is good than ugly.Explicit is good than implicit.

13、fo.close()28【例【例4.5】求】求1到到100之间整数的和之间整数的和。分析分析：这这是一个非常典型的循环次数确定的是一个非常典型的循环次数确定的例子例子。可可以以用用range()函数生成一个函数生成一个1到到100的数字序列，采用的数字序列，采用for-in循环来完成累加求和运算。循环来完成累加求和运算。程序代码如下：程序代码如下：1234sum=0for i in range(1,101):sum+=iprint(1+2+.+100=.format(sum)运行结果：运行结果：29【例【例4.6】绘制由四条弧形构成的风车图案，其中】绘制由四条弧形构成的风车图案，其中四条弧形的

14、颜色分别为红、蓝、金、绿四条弧形的颜色分别为红、蓝、金、绿。301234567891011121314151617181920import turtle turtle.pensize(3)for i in range(4):if i=0:turtle.pencolor(red)elif i=1:turtle.pencolor(blue)elif i=2:turtle.pencolor(gold)elif i=3:turtle.pencolor(green)turtle.seth(90*i)turtle.circle(60,180)turtle.penup()turtle.goto(0,0)tu

15、rtle.pendown()turtle.hideturtle()turtle.done()程序代码：程序代码：31for循环循环扩展模式扩展模式 语法语法格式格式：for in：else：只有当循环正常退出时才会执行只有当循环正常退出时才会执行else中的语句块中的语句块2。若。若是由于执行到是由于执行到break或或return等语句提前退出了循环，等语句提前退出了循环，则不会执行则不会执行else语句，语句，continue语句对语句对else没有影响。没有影响。3212345678910 for i in range(2,10,2):print(i=:2d.format(i)else:

16、print(循环正常结束！循环正常结束！)i=2i=4i=6i=8循环正常结束！循环正常结束！循环扩展模式示例：循环扩展模式示例：334.4.2 while条件循环条件循环 条件循环又条件循环又称称while循环循环 语法格式：语法格式：while 当条件表达式为当条件表达式为True时，执行时，执行语句块；重复执行上述操作，语句块；重复执行上述操作，直到条件为直到条件为False时退出循环。时退出循环。34【例【例4.7】依次接收用户从键盘输入的整数并求其累】依次接收用户从键盘输入的整数并求其累加和，当累加和第一次大于加和，当累加和第一次大于100时终止输入，并在时终止输入，并在屏幕上输出整

17、数的个数及其累加和。屏幕上输出整数的个数及其累加和。分析分析：根据题意，无法判断用户输入的数据个数，：根据题意，无法判断用户输入的数据个数，因此其循环次数是不确定的，采用因此其循环次数是不确定的，采用while循环来解循环来解决这类问题比较合适决这类问题比较合适。35 程序代码程序代码如下：如下：123456789sum=0#存放累加和存放累加和count=0#存放整数的个数存放整数的个数 while sum 2d.format(i,j,i*j),end=t)print()44【例【例4.11】输出】输出1到到100内的所有素数。内的所有素数。分析：素数又称为质数，指在大于分析：素数又称为质数

18、，指在大于1的自然数中，的自然数中，除了除了1和它本身以外不再有其他因子的自然数和它本身以外不再有其他因子的自然数。采用嵌套循环：采用嵌套循环：外层外层循环用循环用for来实现，变量来实现，变量num是待判定的数据，是待判定的数据，从从2遍历到遍历到100；内层内层循环负责判断循环负责判断num是否为素数。是否为素数。45 程序代码如下：程序代码如下：123456789print(1-100内的素数有：内的素数有：)for num in range(2,101):b=2#b为因子，初值为为因子，初值为2 while b=num/2:if num%b=0:#有因子，有因子，num不是素数不是素数

19、 break b=b+1 else:#while循环正常结束，循环正常结束，num是素数是素数 print(.format(num),end=)运行结果如下：运行结果如下：464.5 异常处理结构异常处理结构try-except4.5.1try-except-else4.5.2try-except-else-finally4.5.3474.5 异常处理结构异常处理结构 程序在正常运行过程中发生错误，比如除零或者程序在正常运行过程中发生错误，比如除零或者引用的变量不存在，这时就会产生异常，如果程引用的变量不存在，这时就会产生异常，如果程序中没有对该异常进行处理，程序就会中断执行，序中没有对该异常

20、进行处理，程序就会中断执行，报错并且报出该异常的信息。报错并且报出该异常的信息。48【例【例4.12】根据用户输入的半径，求对应的圆的周】根据用户输入的半径，求对应的圆的周长长。1234import mathr=eval(input(请输入一个半径：请输入一个半径：)peri=2*math.pi*rprint(半径为半径为的圆的周长是的圆的周长是:.2f.format(r,peri)运行结果运行结果运行运行正常正常运行运行异常异常494.5.1 try-except Python提供了提供了try-except结构来进行异常处理结构来进行异常处理，基，基本的语法本的语法格式如下：格式如下：tr

21、y:except:50 try-except的的执行流程为执行流程为：若若执行过程执行过程中无中无任何异常发生，则结任何异常发生，则结束整个结构束整个结构；若若出现出现异常异常：如果如果该异常和该异常和except语句后的异常类型相匹配，则称捕语句后的异常类型相匹配，则称捕获到了该异常，并执行获到了该异常，并执行except语句块，结束整个语句块，结束整个try-except结构结构；若若出现异常，但是该异常和出现异常，但是该异常和except语句后的异常类型不语句后的异常类型不匹配，则程序运行中断，报出异常匹配，则程序运行中断，报出异常信息信息；若若省略省略异常类型，异常类型，则则表示表示e

22、xcept语句会捕获所有发生的语句会捕获所有发生的异常。异常。51【例【例4.13】完善例】完善例4.12的程序，为其增加异常处理的程序，为其增加异常处理功能。功能。改进后的程序代码如下：改进后的程序代码如下：12345678import math try:r=eval(input(请输入一个半径：请输入一个半径：)peri=2*math.pi*r print(半径为半径为的圆的周长是的圆的周长是:.2f.format(r,peri)except NameError:print(数据类型错误，请输入一个实数！数据类型错误，请输入一个实数！)运行运行结果结果：捕获异常捕获异常并处理并处理524.

23、5.2 try-except-else格式如下：格式如下：try:except:else:仅当仅当try中的中的没发生异常正常结束时，没发生异常正常结束时，才会执行才会执行else中的语句块中的语句块2。53【例【例4.14】改进例】改进例4.13中的程序，加入中的程序，加入else语句进语句进一步完善其异常处理功能。一步完善其异常处理功能。程序代码如下：程序代码如下：12345678910import math try:r=eval(input(请输入一个半径：请输入一个半径：)peri=2*math.pi*r print(半径为半径为的圆的周长是的圆的周长是:.2f.format(r,pe

24、ri)except NameError:print(数据类型错误，请输入一个实数！数据类型错误，请输入一个实数！)else:print(无异常发生！无异常发生！)运行运行结果结果：544.5.3 try-except-else-finally try-except语句除了与语句除了与else配合外，还可以加入配合外，还可以加入finally语句，语句，以完成更为复杂的异常处理的流程控制以完成更为复杂的异常处理的流程控制。语法格语法格式如下：式如下：try:except:else:finally:u 无论无论try中的中的是否发生异常，是否发生异常，finally语句语句块块3都会被执行。都会被

25、执行。u 通常将程序结束前的一些通常将程序结束前的一些收尾工作放在收尾工作放在finally后的语后的语句块中完成。句块中完成。55【例【例4.15】利用】利用finally语句进一步完善例语句进一步完善例4.14的功能的功能。改进后的程序如下：改进后的程序如下：123456789101112import math try:r=eval(input(请输入一个半径：)peri=2*math.pi*r print(半径为的圆的周长是:.2f.format(r,peri)except NameError:print(数据类型错误，请输入一个实数！)else:print(无异常发生！)finally

26、:print(程序运行结束！)56 运行运行结果结果：574.6 综合实例综合实例个税的计算个税的计算 个人所得税（简称个税）是国家对本国公民、居个人所得税（简称个税）是国家对本国公民、居住在本国境内的个人所得和境外个人来源于本国住在本国境内的个人所得和境外个人来源于本国的所得征收的一种所得税的所得征收的一种所得税。个人所得税的征收方式可分为按月计征和按年计个人所得税的征收方式可分为按月计征和按年计征，下面以按月计征方式为例进行介绍征，下面以按月计征方式为例进行介绍。首先要计算首先要计算月应纳税所得额月应纳税所得额，其计算公式如下：，其计算公式如下：月应纳税所得额月应纳税所得额=月度收入月度收

27、入免征额免征额专项扣除专项扣除专专项附加扣除项附加扣除其他其他扣除扣除.58【例例4.16】求某单位职工的个人所得税。要求能连】求某单位职工的个人所得税。要求能连续地从键盘输入每位职工的姓名、月度收入和各项续地从键盘输入每位职工的姓名、月度收入和各项扣除汇总，按照表扣除汇总，按照表4-2计算其月应纳税额并输出到屏计算其月应纳税额并输出到屏幕上，且一旦输入的姓名为空时就结束程序运行幕上，且一旦输入的姓名为空时就结束程序运行。简化计算公式如下：简化计算公式如下：月应纳税所得额月应纳税所得额=月度收入月度收入 免征额免征额 各项扣除各项扣除汇总汇总59表表4-2 个人所得税税率表（综合所得适用个人所

28、得税税率表（综合所得适用）级数级数全年应纳税所得额全年应纳税所得额税率（税率（%）1不超过不超过36000元的元的32超过超过36000元至元至144000元的部分元的部分103超过超过144000元至元至300000元的部分元的部分204超过超过300000元至元至420000元的部分元的部分255超过超过420000元至元至660000元的部分元的部分306超过超过660000元至元至960000元的部分元的部分357超过超过960000元的部分元的部分456012345678Exemption=5000#免征额while True:#永真循环 name=input(姓名：)if name

29、=:break income=eval(input(月度收入：)deductions=eval(input(各项扣除：)taxable_income=income-Exemption-deductions程序代码如下：程序代码如下：61910111213141516171819202122232425 if taxable_income=0:tax=0 elif taxable_income=36000/12:tax=taxable_income*0.03 elif taxable_income=144000/12:tax=(taxable_income-36000/12)*0.10+3600

30、0/12*0.03 elif taxable_income=300000/12:tax=(taxable_income-144000/12)*0.20+36000/12*0.03+(144000/12-36000/12)*0.10 elif taxable_income=420000/12:tax=(taxable_income-300000/12)*0.25+36000/12*0.03+(144000 12-36000/12)*0.10+(300000/12-144000/12)*0.20 else:print(输入错误，请重新输入！)continue print(月应纳税额为：:.2f.f

31、ormat(tax)print(请输入下一位职工的工资信息)62程序代码程序代码如下如下（续）（续）：运行结果为：运行结果为：63【例【例4.17】改进例】改进例4.16，按照表，按照表4-3给出的分级税率给出的分级税率和速算扣除数计算个人所得税和速算扣除数计算个人所得税。计算方法计算方法如下：如下：月应纳税额月应纳税额=月应纳税所得额月应纳税所得额*适用的最高税率适用的最高税率 速算扣除速算扣除数数641234567891011121314151617181920212223242526Exemption=5000#免征额while True:#永真循环 name=input(姓名：)if

32、name=:break income=eval(input(月度收入：)deductions=eval(input(各项扣除：)taxable_income=income-Exemption-deductions if taxable_income=0:tax=0 elif taxable_income=36000/12:tax=taxable_income*0.03-0 elif taxable_income=144000/12:tax=taxable_income*0.10-210 elif taxable_income=300000/12:tax=taxable_income*0.20-

33、1410 elif taxable_income=420000/12:tax=taxable_income*0.25-2660 elif taxable_income=660000/12:tax=taxable_income*0.30-4410 elif taxable_income=960000/12:tax=taxable_income*0.35-7160 else:tax=taxable_income*0.45-15160 print(月应纳税额为：:.2f.format(tax)print(请输入下一位职工的工资信息)65程序代码程序代码本章小结本章小结 算法算法、流程图流程图 顺序结构顺序结构 分支结构分支结构：if、elif、else 单分支单分支 二分支二分支 多分支多分支 循环循环：for-in遍历遍历循环循环 while条件条件循环循环 保留字保留字break、continue 异常处理结构异常处理结构：try-except-else-finally 实例：实例：计算计算个个税税66