人生苦短，我学python day04 循环关键字和位运算_3、已知字符串”人生苦短,我用python"。用循环结构和continue语句依次输出除

一、循环关键字

1、continue

• 只能使用于循环体

• 当执行循环体时，遇到continue，当次循环直接结束，马上进入下一次循环的判断。

• 练习：计算1到100中所有不能被3整除的数的和

  sum = 0
  for i in range(1, 101):
      if i % 3 == 0:
          continue
      sum += i
  print(sum)
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2、break

• break是关键字且只能在循环体中使用

• 当执行循环体的时候，遇到break，整个循环直接结束。

• while循环和break一起使用， while True:
  ​ 需要重复的操作
  ​ if 循环结束的条件：
  ​ break

• 用while计算1+2+3+…+100

  num = 1000
  while True:
      if num % 3 == 0:
          break
      num += 1
  print(num)
  1
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  6

3、else

• python中完整的for循环：

  for 变量 in 序列：
  ​ 循环体
  else:
  ​ 代码段

• python中完整的while循环：

  while 条件语句：
  ​ 循环体
  else:
  ​ 代码段

• 在for循环或者while循环后面加else结构不会影响原循环的执行。
  再循环的过程中，如果循环是正常结束的，循环结束后执行else后面的代码段，如果循环是因为遇到break结束的，else后面的代码段就不会执行。（可以根据else后面的代码段是否执行来判断循环在执行过程中有没有遇到break）

• 练习：判断一个数是不是素数

  num = 5
  if num > 1:
      for i in range(2, num):  
      # 【range(2,int(num**0.5+1))也可以，减少了循环次数】
          if num % i == 0:
              print(num, '不是素数')
              break
      else:
          print(num, '是素数')
  else:
      print(num, '不是素数')
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二、数据存储

1、计算机存储数据只能存储二进制数据（计算机只有存储数字的能力，并且存的是数字的二进制补码，因为在计算中，用原码对负数进行计算的话，会导致结果不准确，但是补码是准确的）

2、进制

• 十进制 基数：0-9
  进位：10
  位权：10的N次方（N从0开始）（123 -> 1100 + 210 + 3*1）
  程序中的表示方式：直接写
• 二进制 基数：0,1
  进位：2
  位权：2的N次方（N从0开始） 101011 -> 12^0 + 12^1+
  程序中的表示方式：加前缀0b/0B
• 八进制 基数：0-7
  进位：8
  位权：8的N次方（N从0开始）
  程序中的表示方式：前缀 0o/0O
• 十六进制 基数：0-9，A，B,C,D,E,F（大小写都可以）
  进位：16
  位权：16的N次方（N从0开始）
  程序中的表示方式：Ox

3、进制转换

• 其他进制转十进制：基数乘以位权的和 0b1011 -> 2^0 + 2^1 + 2^3 = 11 0o56 -> 6x8^0 + 5x8^1 = 6+40 = 46 0x12f -> 15x16^0 + 2x16^2 + 1x16^2 = 15 + 32 + 256 = 303

  print(0b1011)
  print(0o56)
  print(0x12f)
  1
  2
  3

• 十进制转换为其他进制(辗转取余)

  print(bin(100))   # 100转换为二进制
  print(oct(100))   # 100转换为八进制
  print(hex(100))   # 100转换为十六进制
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• 二进制转其他 二进制转8进制：三位一取，不够则补0. 001 100 100 -> 1 4 4 二进制转十六进制：四位一取,不够则补0. 0110 0100 -> 6 4 注意：反过来也可以拆分八进制或者十六进制来转换为二进制

4、原码、反码和补码（正数的原码、反码和补码是一样的）

• 原码：符号位 + 真值 真值指的是数字绝对值的二进制
  符号位来表示正负的：0表示正值，1表示负值
  10的真值：1010，-10的真值还是：1010
  10的原码：01010，-10的原码：11010
  例如：计算机中，10的原码：00001010，-10的原码：10001010
• 反码 -> 符号位不变，其他位取反 例如：计算机中，1字节，10的反码：00001010，-10的反码：11110101
• 补码 -> 反码加1 例如：计算机中，1字节，10的补码：00001010，-10的补码：11110110
• 计算：2-3 2的原码是：00000010 ， 2的补码是：00000010
  -3的原码是：10000011 ， -3的补码：11111101
  原码计算：00000010 + 10000011 = 10000101（原码） -> -5
  补码计算：00000010 + 11111101 = 11111111(补码) -> 11111110（反码） -> 10000001(原码) -> -1
  所以才用补码来计算负数的数值运算。
• 内存的最小单位是位（bit）
  1字节 = 8位（内存开辟的最小单位是字节）
  1kb = 1024字节
  1Mb = 1024kb
  1G = 1024Mb
  1T = 1024G

5、位运算(针对整数)

• &（按位与运算），|（按位或运算），^（按位异或），~（按位取反），<<（左移），>>（右移）

• 位运算的特点：运算效率高，内存消耗少；但是完成复杂运算的时候难度高

• 应用：

  • 快速判断数字的奇偶性：数字 & 1 ，取出数字的二进制数的最后一位，若是1，则为奇数，若是0，为偶数

    print(10 & 1)   # 0
    print(11 & 1)   # 1
    1
    2

  • 快速的乘2与整除2（或者2的次方）的操作： 数字 << 1 (乘法)，左移两位就是乘以2^2，
    例如：00000001 -> 00000010 -> 00000100

    print(3 << 1)
    print(4 << 1)
    print(-6 << 1)
    1
    2
    3

  • 数字 >> 1（除法）

    print(4 >> 1)     # 2
    print(-9 >> 2)    # -3
    print(11 >> 2)    # 2
    1
    2
    3

作业题

1. 判断101-200之间有多少个素数，并输出所有素数。

count = 0
for x in range(101, 201):
    for y in range(2, x):
        if x % y == 0:
            break
    else:
        count += 1
        print(x)
    x += 1
print(count)
1
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2. 求整数1~100的累加值，但要求跳过所有个位为3的数。

sum = 0
for x in range(1, 101):
    if x % 10 == 3:
        continue
    sum += x
print(sum)
1
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3
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6

3. 有⼀分数序列：2/1,3/2,5/3,8/5,13/8,21/13…求出这个数列的第20个分数

i = 2
j = 1
for n in range(1, 20):
    i, j = i+j, i
print('第20个数是', i, '/', j)
1
2
3
4
5

4. 写程序计算 n 的阶乘 n! 的结果

while True:
    n = int(input('请输入一个正整数：'))
    sum = 1
    for i in range(1, n+1):
        sum *= i
    print(n, '!=', sum)
1
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6

5. 求1+2!+3!+…+20!的和

sum = 0
for i in range(1, 21):
    n = 1
    for j in range(2, i+1):
        n *= j
    sum += n
print('1+2!+3!=', sum)
1
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6. 写程序求表达式 a + aa + aaa + aaaa+ … 的结果，其中a是1~9的数字，求和的项数用n来控制。（a和n可以用变量来表示）

while True:
    a = int(input('请输入一个1~9的正整数a：'))
    n = int(input('请输入求和的项数n:'))
    sum = 0
    temp = 0
    for i in range(n):
        temp = temp * 10 + a
        sum += temp
        print(sum)
    print('a为', a, ', n为', n, '的时候：', sum)
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例如：a为3， n为5的时候： 3 + 33 + 333 + 3333 + 33333

7. 控制台输出三角形

   a.根据n的值的不同，输出相应的形状
   n = 5时             n = 4
   *****               ****
   ****                ***
   ***                 **
   **                  *
   *
   
   
   1
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   8
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n = int(input('请输入一个正整数n：'))
for i in range(n):
    for j in range(n-i):
        print('*', end='')
    print()
1
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b.根据n的值的不同，输出相应的形状(n为奇数)
n = 5 n = 7
* *
*** ***

---

                   *******
1

 while True:
    n = int(input('n的值为：'))
    k = 0
    for i in range(1, n+1, 2):
        k += 1
        print(' '*(n-k), '*'*i)
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c. 根据n的值的不同，输出相应的形状
n = 4
1
121
12321
1234321

n = 5
1
121
12321
1234321
123454321

8. 小明单位发了100元的购物卡，小明到超市买三类洗化用品，洗发水（15元），香皂（2元），牙刷（5元）。要把100元正好花掉，可有哪些购买结合？

for shampoo in range(100//15):
    for toilet_soap in range(100 // 2):
        for toothbrush in range(100 // 5):
            if shampoo * 15 + toilet_soap * 2 + toothbrush * 5 == 100:
                print('洗发水:', shampoo, '香皂:', toilet_soap, '牙刷:', toothbrush)
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10. 一张纸的厚度大约是0.08mm，对折多少次之后能达到珠穆朗玛峰的高度（8848.13米）？

height = 8848.13 * 1000
a = 0.08
count = 0
while height >= a * 2 ** count:
    count += 1
print('需要对折的次数：', count)
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10. 古典问题：有一对兔子，从出生后第3个月起每个月都生一对兔子，小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子，假如兔子都不死，问每个月的兔子总数为多少？

while True:
    n = int(input('请输入要计算的月数：'))
    if n == 1 or n == 2:
        print('第', n, '月兔子的总数是2')
    else:
        p1 = p2 = 1
        for x in range(n - 3):
            p1, p2 = p2, p1 + p2
        print('第', n, '月兔子的总数是', 2*(p1 + p2))
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11. 将一个正整数分解质因数。例如:输入90,打印出90=2x3x3x5。

while True:
    num = int(input('请输入一个正整数：'))
    print(num, '=', end='')
    for i in range(2, (num // 2) + 1):
        if num % i == 0:
            print(i, 'x', end='')
            num //= i
            if num % i == 0:
                print(i, 'x', end='')
                num //= i
    print()
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12. 某个公司采用公用电话传递数据，数据是四位的整数，在传递过程中是加密的，加密规则如下：每位数字都加上5,然后用和除以10的余数代替该数字，再将第一位和第四位交换，第二位和第三位交换。求输入的四位整数加密后的值

while True:
    tel = int(input('请输入一个四位整数：'))
    first = (tel % 10 + 5) % 10
    second = (tel % 100 // 10 + 5) % 10
    third = (tel // 100 % 10 + 5) % 10
    fourth = (tel // 1000 + 5) % 10
    first, fourth = fourth, first
    second, third = third, second
    print(fourth*1000+third*100+second*10+first)
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14. 输入一个整数，计算它各位上数字的和。（注意：输入的整数可以是任意位）

while True:
    num = int(input('请输入一个整数：'))
    sum = num % 10
    while True:
        num //= 10
        sum += num % 10
        if num == 0:
            break
    print(sum)
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15. 求两个数的最大公约数和最小公倍数。（提示：公约数一定小于等于两数中的小的那个数，且能同时被两个数整除；公倍数一定大于等于两数中的大数，且是大数的倍数又能被两数中的小数整除）

while True:
    a = int(input('请输入第一个数a:'))
    b = int(input('请输入第二个数b:'))
    min = a if a <= b else b
    temp = 1
    max = a if a >= b else b
    for i in range(2, min+1):
        if a % i == 0 and b % i == 0:
            temp = i
    if temp == 1:
        print(a, b, '最大公约数不存在！')
    else:
        print(a, b, '最大公约数是：', temp)
    for i in range(max, a*b+1):
        if i % a == 0 and i % b ==0:
            print(a, b, '最小公倍数是：', i)
            break
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