Flow Control --- if else / Loops
一、为什么要 Flow Control？
一句话：
让程序“做判断 + 重复执行 + 在条件满足时退出”
三大件：
-
if / elif / else—— 判断 -
for / while—— 循环 -
break / continue / pass—— 控制循环行为
二、if / elif / else（条件判断）
✅ 基本结构
if condition: do_A elif condition2: do_B else: do_C
⚠️ 关键规则（考试很爱）
-
缩进就是逻辑！
-
条件必须是 True / False
-
elif可以有 多个 -
else只能一个，可省略
🔹 条件表达式
x > 0 x == 0 x != 0 x >= 3 and x <= 10 x in [1, 2, 3]
❌ 新手常错
if x = 3: # ❌
✔ 正确：
if x == 3:
三、for 循环（最重要）
✅ 基本形式
for i in iterable: do_something
常见 iterable：
-
range() -
list -
tuple -
string
1️⃣ range()（必考）
range(start, stop, step)
例子：
for i in range(0, 5): print(i)
输出：
0 1 2 3 4
⚠️ stop 不包含！
2️⃣ 累加 / 累乘模板（考试常见）
求和
total = 0 for i in range(1, 6): total += i
求积
product = 1 for i in range(1, 6): product *= i
3️⃣ 遍历容器
nums = [1, 3, 5] for n in nums: print(n)
*for 循环｜延伸讲解（进阶心法）
一、for 循环的本质（非常重要）
1️⃣ 本质一句话
for 循环不是“数数”，而是“遍历 iterable”
for x in iterable: ...
Python 在干什么？
-
向
iterable要一个 迭代器 -
每次
next()拿一个元素 -
拿不到了 → 循环结束
📌 所以：
-
能被
for用的东西 → iterable -
不是只有
range
二、range() 的深层理解（考试高频）
2.1 为什么 range 不包含终点？
range(a, b)
👉 实际生成的是：
a, a+1, a+2, ..., b-1
📌 好处：
-
长度 =
b - a -
数学区间对齐
-
不会 off-by-one
2.2 range + 负步长
for i in range(10, 0, -2): print(i)
输出：
10 8 6 4 2
⚠️ 规则：
-
step > 0 → start < stop
-
step < 0 → start > stop
三、for 循环 vs while（什么时候该用谁）
| 场景 | 用谁 | 原因 |
|---|---|---|
| 知道循环次数 | for | 清晰、少 bug |
| 不知道次数，只知道条件 | while | 条件驱动 |
| 数值迭代（Newton） | while | tol 控制 |
| 遍历数组 | for | 天生适配 |
📌 考试偏爱 for，数值方法偏爱 while
四、嵌套 for 的“视觉拆解法”（关键）
你看到这个别慌：
for i in range(3): for j in range(2): print(i, j)
正确眼神 👇
-
先固定 i
-
j 跑完整个 range
-
i 才 +1
脑中画表格：
| i | j |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 0 | 1 |
| 1 | 0 |
| 1 | 1 |
| 2 | 0 |
| 2 | 1 |
五、for + 条件（筛选器思维）
for x in range(10): if x % 2 == 0: print(x)
📌 关键：
-
for：提供候选
-
if：筛选
👉 很多题就是在考你这点
六、enumerate() —— for 的“外挂”（你会很常用）
为什么需要它？
nums = [10, 20, 30]
❌ 不推荐：
for i in range(len(nums)): print(i, nums[i])
✅ 正确：
for idx, value in enumerate(nums): print(idx, value)
📌 enumerate = “给 iterable 自动编号”
七、for + 累积变量（工程 / 数值方法核心）
经典模板（必须肌肉记忆）
求和
total = 0 for x in data: total += x
最大值
max_val = data[0] for x in data: if x > max_val: max_val = x
📌 你在 CFD / 数据处理 / Lab report 里会天天用
八、for 循环里的“危险操作”
❌ 在循环中改 iterable
nums = [1, 2, 3] for x in nums: nums.remove(x) # ❌
会出 bug（跳元素）
❌ 忘记缩进层级
for i in range(5): print(i) # ❌
九、for 循环与数值方法的联系（你学过的）
二分法（思想）
for n in range(max_iter): c = (a + b)/2 if abs(f(c)) < tol: break
📌 for：
-
控制 最大迭代次数
-
break：满足 tol 直接停
十、for 循环“看题三步法”（考试救命）
你看到 for，立刻问自己：
1️⃣ iterable 是啥？
2️⃣ 跑多少次？
3️⃣ 循环体有没有修改外部变量？
99% 的题都能解。
四、while 循环（条件驱动）
✅ 基本结构
while condition: do_something
例子：
x = 0 while x < 5: print(x) x += 1
⚠️ 超级重点
一定要改变条件变量！
否则：
while True: print("死循环 😇")
五、break / continue / pass
1️⃣ break —— 直接跳出循环
for i in range(10): if i == 5: break print(i)
输出：
0 1 2 3 4
2️⃣ continue —— 跳过本次循环
for i in range(5): if i == 2: continue print(i)
输出：
0 1 3 4
3️⃣ pass —— 占位（啥也不做）
if x > 0: pass
📌 只在语法需要但逻辑未写时用
六、嵌套循环（Nested Loop）
for i in range(3): for j in range(2): print(i, j)
执行顺序：
👉 外层一次，内层跑完一整轮
七、常见考试题套路
🔥 1️⃣ 预测输出（最爱考）
x = 0 for i in range(3): x += i print(x)
答案：
3
🔥 2️⃣ 循环次数判断
for i in range(2, 10, 3): print(i)
输出：
2 5 8
🔥 3️⃣ break vs continue 区别题
👉 break：结束循环
👉 continue：跳过一次
八、Enumerating the sequece (枚举序列）
1️⃣ 这部分到底在干嘛？
一句话：
在 for 循环中：同时拿“位置 + 元素本身”
也就是：
👉 我不仅要值，还要它是第几个
2️⃣ 没有 enumerate 的“土办法”（不推荐）
nums = [10, 20, 30] for i in range(len(nums)): print(i, nums[i])
问题：
-
啰嗦
-
易错
-
Python 不推荐
3️⃣ 正确做法：enumerate()（重点）
nums = [10, 20, 30] for index, value in enumerate(nums): print(index, value)
输出：
0 10 1 20 2 30
📌 enumerate = 给序列自动编号
4️⃣ enumerate 的本质（你该怎么“看”）
enumerate(nums)
等价于：
(0, nums[0]), (1, nums[1]), (2, nums[2])
👉 所以：
for index, value in enumerate(nums):
是在 “解包 tuple”
5️⃣ 改起始编号（容易被忽略）
for i, v in enumerate(nums, start=1): print(i, v)
输出：
1 10 2 20 3 30
⚠️ 考试爱阴你这一点
6️⃣ enumerate 的典型使用场景（记这 3 个）
✅ 1. 需要 index 做判断
for i, x in enumerate(data): if i % 2 == 0: print(x)
✅ 2. 同时修改列表（安全方式）
for i, x in enumerate(nums): nums[i] = x * 2
✅ 3. 数值方法 / 误差记录
for n, err in enumerate(errors): print(f"Iter {n}: error = {err}")
九、 More loops（更多循环技巧）
这部分其实是 for 循环的“组合技”
一、嵌套循环（Nested loops）
for i in range(3): for j in range(2): print(i, j)
正确眼神 👀
-
外层 i 动一次
-
内层 j 跑完一整轮
输出顺序：
(0,0) (0,1) (1,0) (1,1) (2,0) (2,1)
📌 本质：双重遍历
二、并行遍历：zip()（More loops 常见）
a = [1, 2, 3] b = [4, 5, 6] for x, y in zip(a, b): print(x, y)
输出：
1 4 2 5 3 6
⚠️ zip 规则：
-
走 最短序列
-
不会报错
三、for + else（很容易被忽略）
for x in range(5): if x == 10: break else: print("循环正常结束")
会输出：
循环正常结束
📌 规则：
-
没有 break → 执行 else
-
有 break → 不执行 else
四、循环控制总结表
| 关键字 | 作用 |
|---|---|
break | 直接跳出循环 |
continue | 跳过本轮 |
pass | 占位 |
五、More loops 的考试套路
🔥 1️⃣ enumerate + for
for i, x in enumerate([3, 6, 9]): print(i * x)
输出：
0 6 18
🔥 2️⃣ zip + for
a = [1, 2] b = [10, 20] for x, y in zip(a, b): print(x + y)
输出：
11 22
十 、 List Comprehension（列表推导式）
一句话版本（先刻进脑子）
List Comprehension = 用一行 for + if，生成一个新列表
它是：
-
for 循环
-
if 条件
-
append
的 浓缩形态
一、最基础结构（100%要会）
[expression for item in iterable]
等价于 👇
result = [] for item in iterable: result.append(expression)
二、最简单例子（先别想太多）
例 1：平方
squares = [x**2 for x in range(5)]
等价于：
squares = [] for x in range(5): squares.append(x**2)
输出：
[0, 1, 4, 9, 16]
三、带条件的 List Comprehension（重点）
[x for x in range(10) if x % 2 == 0]
输出：
[0, 2, 4, 6, 8]
结构眼神 👀
[ 做什么 for 谁 在哪里 如果满足条件 ]
四、List Comprehension ≠ for + if（容易混）
⚠️ if 的位置决定含义
1️⃣ 过滤（最常见）
[x for x in nums if x > 0]
👉 先判断，再加入
2️⃣ 条件表达式（进阶，少考）
[x if x > 0 else 0 for x in nums]
👉 每个元素都进来，只是值不同
五、嵌套 List Comprehension（More loops + LC）
[(i, j) for i in range(2) for j in range(3)]
等价于：
result = [] for i in range(2): for j in range(3): result.append((i, j))
输出：
[(0,0), (0,1), (0,2), (1,0), (1,1), (1,2)]
📌 for 顺序 = 嵌套顺序（左慢右快）
六、enumerate + List Comprehension（Notebook 常见）
[(i, x) for i, x in enumerate([10, 20, 30])]
输出：
[(0, 10), (1, 20), (2, 30)]
七、zip + List Comprehension
[x + y for x, y in zip([1,2,3], [4,5,6])]
输出：
[5, 7, 9]
八、List Comprehension 的“使用原则”（很重要）
✅ 什么时候用
-
逻辑 一眼能看懂
-
一层 for（最多两层）
-
简单条件
❌ 什么时候别用
-
嵌套三层以上
-
逻辑复杂
-
需要 debug
👉 可读性 > 炫技
九、考试 & 笔记高频套路
🔥 预测输出题
[x*2 for x in range(4) if x != 2]
输出：
[0, 2, 6]
🔥 错误识别题
[x for x in range(5) if x > 2 else 0]
❌ 语法错误
✔ 正确：
[x if x > 2 else 0 for x in range(5)]
十、和你数值方法 / 工程的联系
errors = [abs(x_new - x_old) for x_old, x_new in zip(xs[:-1], xs[1:])]
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