Python for 循环

上一节使用 while 控制重复过程，但需要我们自己准备循环变量、判断条件和更新操作。

现在遇到两个常见任务：

• 已知要重复多少次，例如连续输出 5 次练习记录；
• 已经有一组内容，例如字符串，需要逐个取出并处理。

如果每轮都手动取值或更新，代码很快会变得重复。for 可以自动取出下一项，range() 可以生成需要的重复次数。本章再继续解决筛选内容、选择循环类型和处理多层重复的问题。

遍历一组内容：for

先解决第一个任务：依次打印字符串 Python 中的每个字符。

for 循环可以先理解为：从一组内容中按顺序取值，每取出一个值，就执行一次循环体。

for 变量 in 一组内容:
    每次取值后执行的代码

for char in "Python":
    print(char)

运行结果：

P
y
t
h
o
n

循环开始后，char 会依次得到 "P"、"y"、"t"、"h"、"o" 和 "n"。字符串中的字符全部取完后，循环自动结束。

这里不需要提前定义 char，也不需要手动修改它。for 会在每轮循环开始时自动取出下一个值。

控制重复次数：range()

如果手里没有现成的一组内容，只知道“要执行几次”，应该怎样让 for 按次数运行？

需求：让代码固定执行 5 次，并输出每轮拿到的编号。通常会让 for 配合 range() 使用。

for number in range(5):
    print(number)

运行结果：

0
1
2
3
4

range(5) 依次产生 0、1、2、3、4，所以循环执行 5 次。最容易记错的是：

range() 包含起始值，不包含结束值。

range() 的三种写法

range() 有三种常用写法：

range(stop)
range(start, stop)
range(start, stop, step)

参数	作用	默认值
start	起始值，会被包含	0
stop	结束值，不会被包含	必须提供
step	每次变化的步长	1

for 可以直接遍历 range() 产生的整数范围，不需要先使用 list() 转换。

只提供一个参数时，这个参数表示结束值：

for number in range(5):
    print(number, end=" ")

运行结果：

0 1 2 3 4

同时提供起始值和结束值，可以生成 1 到 5：

for number in range(1, 6):
    print(number, end=" ")

运行结果：

1 2 3 4 5

第三个参数用于控制步长。例如，从 0 开始，每次增加 2：

for number in range(0, 10, 2):
    print(number, end=" ")

运行结果：

0 2 4 6 8

步长也可以是负数。此时起始值要大于结束值：

for number in range(5, 0, -1):
    print(number, end=" ")

运行结果：

5 4 3 2 1

如果只关心重复次数，不需要使用每轮产生的数字，可以把循环变量写成 _：

for _ in range(3):
    print("继续练习")

_ 仍然是变量，只是按照常见约定表示“这个值不会在后面使用”。

遍历与筛选

逐个取出值之后，如果还要挑出满足条件的内容，就把 for 和 if 组合起来。

有时我们不只是要取出每个值，还要检查当前值是否符合条件。“遍历”就是按照某种顺序，把一组内容逐个取出。除了 range()，for 还可以遍历字符串，以及后续会学习的列表、元组、集合和字典。

下面统计字符串中包含多少个字母 o：

text = "hello world"
count = 0

for char in text:
    if char == "o":
        count += 1

print(f"字母 o 出现了 {count} 次")

运行结果：

字母 o 出现了 2 次

这段代码把循环和判断组合在一起：for 负责逐个取出字符，if 负责判断当前字符是不是 "o"。

for 与 while 的选择

同一个重复任务有时两种循环都能完成，应该根据什么来选择？

for 和 while 都能实现循环，但它们适合处理的问题不同：

场景	更适合的循环
按顺序取出一组内容	for
已经明确重复次数	for
条件成立时持续执行	while
无法提前确定循环次数	while

例如：

• 连续完成 5 次练习，可以使用 for
• 逐个检查字符串中的字符，可以使用 for
• 持续接收输入，直到用户输入 q，更适合使用 while

这不是强制规则，但能帮助我们快速选择结构。只要循环过程依赖的是“一组待处理的内容”，通常优先考虑 for。

嵌套 for：分层处理

如果任务同时包含“多行”和“每行多个内容”两层重复，怎样避免把每一行都手写？

如果一个任务同时有“多行”和“每行多个内容”两层重复，就需要在 for 内再写一个 for。和嵌套 while 一样，外层循环通常控制行，内层循环负责每一行中的重复内容。

案例：星号三角形

需求：输出一个正左角形。

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

for row in range(1, 6):
    # 当前是第几行，就打印几颗星
    for col in range(1, row + 1):
        print("*", end="")

    # 当前行打印完成后换行
    print()

外层的 row 依次得到 1 到 5，负责决定当前是第几行。内层循环负责打印当前行的星号。

当 row 等于 3 时：

1. range(1, row + 1) 相当于 range(1, 4)
2. col 依次得到 1、2、3
3. 内层循环执行 3 次，打印 3 颗星
4. 内层循环结束后，最后一个 print() 负责换行

这里写成 row + 1，是因为 range() 不包含结束值。

练习：用空格调整图形对齐

在星号左侧补充空格，把图形调整为正右角形：

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

可以先分析每一行的组成：

• 第 1 行：4 个空格，1 颗星
• 第 2 行：3 个空格，2 颗星
• 第 5 行：0 个空格，5 颗星

先根据这个规律自己完成代码，再展开参考答案。

参考答案

for row in range(1, 6):
    # 行号越大，左侧空格越少
    for _ in range(5 - row):
        print(" ", end="")

    # 当前是第几行，就打印几颗星
    for _ in range(row):
        print("*", end="")

    print()

前面已经分别解决了遍历、筛选和嵌套循环。接下来用两个完整任务把这些方法串起来。

案例：九九乘法表

需求：输出九九乘法表，并让第 n 行只显示前 n 个乘法表达式。

上一节使用嵌套 while 输出了九九乘法表。换成 for 后，不再需要手动初始化和更新 row、col。

for row in range(1, 10):
    # 当前是第几行，就输出几个乘法表达式
    for col in range(1, row + 1):
        print(f"{col} × {row} = {col * row}", end="\t")

    print()

运行逻辑与上一节相同：

1. 外层循环控制 9 行
2. 内层循环从 1 遍历到当前行号
3. 每轮内层循环输出一个乘法表达式
4. 当前行结束后，使用 print() 换行

当 row 等于 9 时，range(1, row + 1) 就是 range(1, 10)，内层循环会输出 9 个乘法表达式。

案例：寻找水仙花数

需求：找出所有三位水仙花数。水仙花数是一个三位数，它每一位数字的三次方之和等于它本身。例如：

153 = 1³ + 5³ + 3³

要找出所有三位水仙花数，可以把任务拆成三步：

1. 使用 for 依次取出 100 到 999
2. 分别计算当前数字的百位、十位和个位
3. 使用 if 判断三位数字的三次方之和是否等于原数字

先练习遍历所有三位数：

for number in range(100, 1000):
    print(number)

接着加入数位拆分和判断：

for number in range(100, 1000):
    hundreds = number // 100
    tens = number // 10 % 10
    ones = number % 10

    if hundreds ** 3 + tens ** 3 + ones ** 3 == number:
        print(number)

运行结果：

153
370
371
407

以 153 为例：

• 153 // 100 得到百位数字 1
• 153 // 10 % 10 得到十位数字 5
• 153 % 10 得到个位数字 3

for 负责检查每一个三位数，if 只保留满足条件的数字。这样就把“遍历”和“判断”各自的职责分开了。

常见问题

range() 不包含结束值

range(1, 5) 产生的是 1、2、3、4，不包含 5。如果需要得到 1 到 5，结束值要写成 6。

循环变量的自动更新

for 会在每轮开始时自动为循环变量取下一个值。通常不需要再写 number += 1，否则代码容易让人误以为它能控制下一轮取值。

for number in range(3):
    print(number)

小结

本章沿着五个问题推进：

1. 一组内容如何逐个处理？使用 for
2. 重复次数如何控制？使用 range()，并牢记结束值不包含在内
3. 如何只保留满足条件的内容？用 for 配合 if
4. for 和 while 如何选择？看任务依赖内容还是条件
5. 多行多列的任务如何拆分？用嵌套循环让外层控制行、内层处理每行内容