3.2 循环语句

先提出问题：如果我们现在要计算0~100的所有数字的累计求和的结果。

这种问题很难用if语句来解决，或者说能解决但处理起来很麻烦，当然你可以把从1到99的数字逐一输入到命令行中去。这种做法既费时又费力，还特别容易出错。现实世界中有不少类似的问题需要具有规律性的重复操作，编程为了解决这些重复且规律的操作需求，演化出了循环语句结构。

3.2.1 while循环

第一个介绍的循环语句是while语句。为什么要先介绍它呢？因为while是一个条件循环语句，与if语句类似，while语句也需要一个布尔值判断条件。if后的条件为真，就会执行一次与之对应的代码块，而while中的代码块会一直循环执行，直到循环条件不再为真。

例3-5 while循环判断

while后面紧跟着条件判断语句。如果条件判断返回值为真，即i<10，则while会不停地循环执行下面的代码，将1~9输出到屏幕上。每次循环，i变量的数值都会在原来的基础上增加1。当i变成10的时候，会导致不满足条件而终止循环。

现在我们尝试解决0~100的累计之和。

例3-6 0~100的求和

在循环的内部变量n不断自减，直到n变为0时，它不再满足while条件，循环退出，n就是起到计数器的作用。需要特别注意的是，如果while后面条件始终为真，则会变成无限循环，一旦有了无限循环，程序就会不停地运行下去，直到程序被人为中断或关机。

3.2.2 for循环

Python提供的另一个循环机制就是for语句，这应该是最实用的循环结构。为什么这么说呢？因为for循环是对序列进行遍历的过程，什么是遍历？遍历就是从某个序列对象合集中逐个地读取元素，直到对象合集中没有更多元素为止。

我们再来看一下0~100累加之和的问题，这次用for循环来计算。

例3-7 for循环计算0到100之和

这里使用了range函数，此函数是Python内置的函数，用于生成一系列连续的整数，经常用于for循环中。图3-1解释了for循环的运行机制，可以看到使用for循环遍历range（101）数组的过程中，迭代变量i会先后被赋值为range（101）数组中的每个数字，并代入循环体中使用。只不过例子中的循环体比较简单，只输出累积相加的结果5050。

for循环遍历列表时，列表中有几个元素，for循环的循环体就执行几次，针对每个元素执行一次，迭代变量会依次被赋值为元素的值。

例3-8 遍历列表中元素

for循环是很实用、很常见的编程技巧，一定要熟练掌握。此外，大多数的编程语言都有for循环语句，用法大同小异。

3.2.3 嵌套循环

还有一种更为复杂的循环，被称之为嵌套循环。通俗点讲，就是循环中再定义循环。嵌套循环可能有多层，但是在一般的开发过程中，最多嵌套两层循环就可以搞定了。

上小学的时候，我们都学过乘法口诀表——“九九乘法表”，如图3-2所示。这个表格罗列了9以内的乘法运算，行元素和列元素交叉的地方就是行元素与列元素的乘积，如行元素2乘以列元素5等于两者的乘积10。

下面用嵌套循环来实现图3-2中的“九九乘法表”。

例3-9 九九乘法表

通过观察，不难发现这个嵌套循环的运行原理：最外层的循环依次将数值1~9存储到变量i中，变量i每取一次值，内层循环就要逐一将1~9存储变量j中，最后展示当前的i、j与i*j的结果。由于代码输出太长，所以这里仅展示主要代码。为了让输出的结果更为友好，可以进一步将代码改良。

例3-10 改良后的九九乘法表

这样一来输出结果是不是友好多了？

除了for循环中可以嵌套for循环，还有另外三种不同的嵌套方式。比如，while中嵌套while，while中嵌套for，for中嵌套while，用法大同小异，不必逐一赘述。