Python中使用while循環實現多種操作

一、while循環基礎語法

while循環是Python中最常用的循環語句之一，其基本語法為：while 條件表達式：

num = 0
while num < 5:
    print(num)
    num += 1

上述代碼中，我們定義了一個變量num並初始化為0，然後使用while循環打印出num從0到4的所有數字，並將num每次循環自增1，直到num大於等於5時，循環結束。

二、while循環的嵌套

在Python中，while循環可以和其他語句共同組成循環結構，比如while嵌套if語句，或者while嵌套while語句。下面是一個while嵌套while的例子：

outer_num = 0
while outer_num < 3:
    inner_num = 0
    while inner_num < 3:
        print(f"Outer num: {outer_num}, Inner num: {inner_num}")
        inner_num += 1
    outer_num += 1

上述代碼中，我們定義了兩個變量outer_num、inner_num，並使用while循環打印出它們的值，其中outer_num的最大值為2，inner_num的最大值為2，這意味着內層while循環會執行9次，外層while循環只會執行3次。

三、while循環中使用break和continue語句

在Python中，還有兩個關鍵字可以用於控制while循環，分別為break和continue。其中，break可以用於跳出循環，而continue可以用於跳過本次循環，進入下一次循環。

num = 0
while num < 10:
    num += 1
    if num == 5:
        break
    print(num)

上述代碼中，我們定義了一個變量num並初始化為0，使用while循環打印出所有小於10的數字，但當num等於5時，使用break跳出循環。

num = 0
while num < 10:
    num += 1
    if num == 5:
        continue
    print(num)

上述代碼中，我們使用continue語句跳過num等於5的情況，執行輸出其他數字。在此例中，num從1到9都被輸出了，唯獨num等於5的情況被跳過了。

四、while循環中使用else語句

在Python中，while循環還可以結合else語句一起使用。當while循環正常結束時，會執行else語句中的代碼，但如果循環被break中斷，則不會執行else語句。

num = 0
while num < 10:
    num += 1
    if num == 5:
        break
    print(num)
else:
    print("while loop finished.")

上述代碼中，我們定義了一個變量num並初始化為0，使用while循環打印出所有小於10的數字，但當num等於5時，使用break跳出循環。由於循環被中斷，else語句並沒有執行輸出。

五、while循環實現列表操作

在Python中，while循環還可以用於對列表進行操作。下面是一個對列表進行查找、刪除和插入操作的例子：

my_list = [2, 4, 5, 6, 8, 9]
num_to_find = 5
pos = 0
while pos < len(my_list):
    if my_list[pos] == num_to_find:
        print(f"{num_to_find} found at position {pos+1}.")
        my_list.pop(pos)
        my_list.insert(pos, num_to_find*2)
        break
    pos += 1
else:
    print(f"{num_to_find} not found.")
print(my_list)

上述代碼中，我們定義了一個列表my_list，並找到其中元素值等於5的位置，然後將找到的數值乘以2插入到原來的位置上。在此例中，num_to_find等於5，在列表my_list中的第三個位置上，所以會將5乘以2插入到my_list的第三個位置上。

六、小結

文章對while循環的多個功能進行了詳細的介紹。在學習Python時，while循環是一個非常常用的語句，掌握了while循環的基本語法以及與其他語句的組合使用，可以在編寫Python程序時更加靈活和高效地實現各種操作。