Python 循环与格式化输出学习教程

一、while循环基础

1. while循环的基本结构

# 初始化变量
a = 1

# while循环结构
while a <= 5:  # 检查条件：当a小于等于5时执行循环体
    print(f"这是第{a}次循环")  # 循环体：打印当前循环次数
    a += 1  # 更新变量：a的值加1

# 循环结束后执行的代码
print("循环结束！")

运行结果：

这是第1次循环
这是第2次循环
这是第3次循环
这是第4次循环
这是第5次循环
循环结束！

2. 赋值运算符简化

# 普通赋值 vs 简化赋值
a = 5
a = a + 1  # 普通赋值：a的值加1
print(a)  # 输出: 6

a = 5
a += 1  # 简化赋值：等价于 a = a + 1
print(a)  # 输出: 6

# 其他简化赋值运算符
a -= 2  # 等价于 a = a - 2
a *= 3  # 等价于 a = a * 3
a /= 2  # 等价于 a = a / 2

二、格式化输出 % 操作符

1. 为什么需要格式化输出？

# 未格式化的输出（需要频繁切换输入法）
name = "小明"
age = 8
score = 95.5

print("我的名字是", name, "，今年", age, "岁，考试成绩是", score, "分。")

# 使用格式化输出（更简洁）
print("我的名字是%s，今年%d岁，考试成绩是%.1f分。" % (name, age, score))

运行结果对比：

未格式化：我的名字是 小明 ，今年 8 岁，考试成绩是 95.5 分。
格式化后：我的名字是小明，今年8岁，考试成绩是95.5分。

2. 常用格式化字符

3. 宽度控制与对齐

# 整数宽度控制
num = 8
print("默认宽度：%d" % num)       # 输出: 8
print("宽度为5：%5d" % num)      # 输出: "    8"（右对齐，前面补空格）
print("宽度为5且左对齐：%-5d" % num)  # 输出: "8    "（左对齐，后面补空格）

# 浮点数宽度与精度控制
price = 4.98
print("默认精度：%f" % price)     # 输出: 4.980000
print("保留2位小数：%.2f" % price)  # 输出: 4.98
print("宽度为7，保留2位小数：%7.2f" % price)  # 输出: "    4.98"
print("左对齐：%-7.2f" % price)   # 输出: "4.98    "

# 组合示例
print("小明买了%5d斤苹果，每斤%-7.2f元" % (num, price))
# 输出: "小明买了    8斤苹果，每斤4.98    元"

三、break和continue的使用

1. break语句（跳出循环）

# 示例：跑步模拟器 - 跑到第3圈时太累了，停止跑步
circle = 1
while circle <= 10:
    print(f"正在跑第{circle}圈...")
    if circle == 3:
        print("太累了，不跑了！")
        break  # 立即跳出循环
    circle += 1

print("跑步结束！")

运行结果：

正在跑第1圈...
正在跑第2圈...
正在跑第3圈...
太累了，不跑了！
跑步结束！

2. continue语句（跳过当前循环）

# 示例：吃水果 - 不喜欢吃苹果，跳过苹果继续吃其他水果
fruits = ["香蕉", "苹果", "草莓", "苹果", "西瓜"]

for fruit in fruits:
    if fruit == "苹果":
        print("跳过苹果！")
        continue  # 跳过本次循环的剩余代码
    print(f"我吃了一个{fruit}。")

print("水果吃完啦！")

运行结果：

我吃了一个香蕉。
跳过苹果！
我吃了一个草莓。
跳过苹果！
我吃了一个西瓜。
水果吃完啦！

3. continue的常见错误（死循环）

# 错误示例：倒垃圾任务（遇到第5桶垃圾时陷入死循环）
laji = 1
while laji <= 10:
    if laji == 5:
        print("第5桶垃圾太臭了，跳过！")
        continue  # 错误：跳过了laji += 1，导致laji永远等于5
    print(f"倒第{laji}桶垃圾...")
    laji += 1

# 正确示例：在continue前更新变量
laji = 1
while laji <= 10:
    if laji == 5:
        print("第5桶垃圾太臭了，跳过！")
        laji += 1  # 先更新变量，再跳过
        continue
    print(f"倒第{laji}桶垃圾...")
    laji += 1

四、while循环嵌套与九九乘法表

1. 嵌套循环基础

# 示例：用嵌套循环打印矩形
rows = 5
cols = 4

i = 1
while i <= rows:  # 外层循环控制行数
    j = 1
    while j <= cols:  # 内层循环控制列数
        print("*", end=" ")  # end=" "表示不换行，用空格连接
        j += 1
    print()  # 换行
    i += 1

运行结果：

* * * * 
* * * * 
* * * * 
* * * * 
* * * * 

2. 九九乘法表

# 九九乘法表（上三角形式）
i = 1  # 行数（被乘数）
while i <= 9:
    j = 1  # 列数（乘数）
    while j <= i:  # 只打印到当前行的位置（上三角）
        product = i * j
        # 使用格式化输出对齐：宽度为4，左对齐
        print(f"{j}×{i}={product} ", end="")
        j += 1
    print()  # 换行
    i += 1

运行结果：

1×1=1 
1×2=2 2×2=4 
1×3=3 2×3=6 3×3=9 
1×4=4 2×4=8 3×4=12 4×4=16 
1×5=5 2×5=10 3×5=15 4×5=20 5×5=25 
1×6=6 2×6=12 3×6=18 4×6=24 5×6=30 6×6=36 
1×7=7 2×7=14 3×7=21 4×7=28 5×7=35 6×7=42 7×7=49 
1×8=8 2×8=16 3×8=24 4×8=32 5×8=40 6×8=48 7×8=56 8×8=64 
1×9=9 2×9=18 3×9=27 4×9=36 5×9=45 6×9=54 7×9=63 8×9=72 9×9=81 

五、总结与练习

1. 重点回顾

• while循环：重复执行代码块，直到条件不满足
• 格式化输出：使用%操作符，如%d（整数）、%f（浮点数）、%s（字符串）
• 宽度控制：%5d（宽度为5的整数）、%.2f（保留2位小数）
• 对齐方式：%-5d（左对齐）、%5d（右对齐）
• break：跳出整个循环
• continue：跳过当前循环，继续下一次
• 嵌套循环：循环中包含循环，可用于生成表格、图案等

2. 练习题

1. 打印图形：用嵌套循环打印一个直角三角形

*
**
***
****
*****

2. 计算总和：计算1到100中所有偶数的和

3. 改进乘法表：打印出下三角形式的九九乘法表

4. 猜数字游戏：程序随机生成一个1-100的数字，让用户猜，直到猜对为止（提示：使用import random生成随机数）

以上教程通过丰富的例子和可视化效果，帮助小学生理解Python中while循环、格式化输出、break/continue以及嵌套循环的概念。每个部分都配有详细的注释和运行结果，便于学习和实践。