為了方便我們控制程序的運行流程，編程語言一般都會有基本的流程控制結構，包括：順序結構、選擇結構、循環結構。
本篇文章主要說明Pyhton循環結構的while循環語句。
1、什么是循環結構
（1）概念
循環結構是指在實際問題中有許多具有規律性的重復操作，因此在程序中就需要重復執行某些語句。為解決此類常見的問題而設置的一種程序結構。它由循環體中的條件，判斷繼續執行某個功能還是退出循環。
（2）循環語句的作用
思考：假如我有個女朋友，有一天我們鬧矛盾生氣了，女朋友說：道歉，說100遍“媳婦兒，我錯了”。這個時候程序員會怎么做？
答：100遍
print('媳婦兒，我錯了')
思考：復制粘貼100次嗎？
答：重復執行100次一樣的代碼，程序中循環即可。
循環的作用：讓代碼更高效的重復執行。
（3）循環語句的分類
在Python中，循環分為while和for兩種，最終實現效果相同。
2、while循環
（1）while循環的語法
while 條件表達式:
# 循環體（代碼塊）
條件成立重復執行的代碼1
條件成立重復執行的代碼2
......
執行流程：
while語句在執行時，會先對while后的條件表達式進行求值判斷，
如果判斷結果為True，則執行循環體（代碼塊），
循環體執行完畢，繼續對條件表達式進行求值判斷，以此類推，
直到判斷結果為False，則循環終止。
快速體驗：
需求：復現重復執行100次print('媳婦兒，我錯了')（輸出更簡潔一些，我們這里設置5次）。
分析：初始值是0次，終點是5次，重復做的事情輸出“媳婦兒， 我錯了”。
# 循環的計數器（表示循環的次數）
i = 0 # 計數器默認習慣從0開始
while i < 5:
print('媳婦兒，我錯了')
# 計數器+1
i += 1
print('任務結束')
（2）while循環的應用
1）應用一：計算1-100累加和
分析：1-100的累加和，即1 + 2 + 3 + 4 +….，即前兩個數字的相加結果 + 下一個數字( 前一個數字 + 1)。
"""
1. 准備做計數器
2. 准備變量，保存將來運算的結果
3. 循環做加法運算
4. 打印結果
"""
i = 1 # 計數器
result = 0 # 累加結果
# 累加運算
while i <= 100:
# 加法運算 前兩個數的結果 + 第三個數
# 每計算一次執行加法，則更新一次result變量的值
result += i
# 計數器+1
i += 1
# 打印最終結果：輸出5050
print(result)
注意：為了驗證程序的准確性，可以先改小數值，驗證結果正確后，再改成1-100做累加。
2）應用二：計算1-100偶數累加和
分析：1-100的偶數和，即 2 + 4 + 6 + 8....，得到偶數的方法如下：
- 偶數即是和2取余結果為0的數字，可以加入條件語句判斷是否為偶數，為偶數則累加
- 初始值為0 / 2 , 計數器每次累加2
方法一：條件判斷和2取余數則累加
# 方法一：條件判斷和2取余數為0則累加計算
"""
1. 准備計數器變量
2. 准備保存結果的變量result
3. 循環加法運算
如果是偶數才加法運算，和2取余數為0
4. 輸出結果
"""
i = 1
result = 0
while i <= 100:
if i % 2 == 0:
result += i
i += 1
# 輸出2550
print(result)
方法二：計數器控制偶數累加
# 方法二：計數器控制增量為2
i = 0
result = 0
while i <= 100:
result += i
i += 2
# 輸出2550
print(result)
"""
兩種實現方式都可以正確實現，
但是更推薦使用第一種方式，
因為第一種是程序去判斷一個數是否是偶數，
而第二種方式，是根據我們的經驗，
使用的簡便方法。
所以推薦使用計算機計算的方式。
但是在實際開發中，在正確實現功能的前提下，
我們可能更注重代碼的簡潔性和可讀性，
還有就是代碼的空間復雜度和時間復雜度。
"""
3）應用三：獲得1000內的水仙花數
分析：水仙花數是指一個 3 位數，它的每個位上的數字的 3次冪之和等於它本身（例如：1^3 + 5^3+ 3^3 = 153）。
# 獲取1000以內的三位數
# 因為水仙花數是一個三位數，所以從100開始
i = 100
while i < 1000:
# 獲取三位數的百位數，十位數，個位數
# 假設，i的百位數是a，十位數b，個位數c
# 求i的百位數，對100整除
a = i // 100
# 求i的十位數，有很多算法，可以自己拓展。
# 方式一
# 先整除10.獲得的結果在模以10，就得到10位上的數字了。
# b = i // 10 % 10
# 方式二
# (i - a * 100)得到十位和個位數，在模以10
b = (i - a * 100) // 10
# 求i的個位數字
c = i % 10
# print(i , a , b , c)
# 判斷i是否是水仙花數
if a**3 + b**3 + c**3 == i :
print(f'水仙花數{i}')
i += 1
3、while語句的死循環
（1）概念
在編程中，一個靠自身控制無法終止的程序稱為“死循環”。在while循環語句中，條件表達式恆為True的循環語句，稱為就是while死循環語句，它會一直運行，慎用！
# 死循環示例：
while True :
print('hello')
（2）總結
循環結構的三個要素（表達式）
# 1、初始化表達式，
# 通過初始化表達式初始化一個變量，
# 也就是計數器。
i = 0
# 2、條件表達式，
# 條件表達式用來設置循環執行的條件
while i < 10 :
print(i)
# 3、更新表達式，讓計數器自增或自減，
# 條件變量一定要更新，保證循環能夠正常結束。
i += 1
4、break和continue
break和continue是循環中滿足一定條件退出循環的兩種不同方式。
舉例：一共吃5個蘋果，吃完第一個，吃第二個…，這里"吃蘋果"的動作是不是重復執行？
情況一：如果吃的過程中，吃完第三個吃飽了，則不需要再吃第4個和第五個蘋果，即是吃蘋果的動作停止，這里就是break控制循環流程，即用來立即退出循環語句（包括else中的語句也不執行）。
情況二：如果吃的過程中，吃到第三個吃出一個大蟲子...，是不是這個蘋果就不吃了，開始吃第四個蘋果，這里就是continue控制循環流程，即退出當前的循環，繼而執行下一次循環代碼。
（1）情況一：break
"""
執行結果：
吃了第1個蘋果
吃了第2個蘋果
吃了第3個蘋果
吃飽了不吃了
"""
i = 1 # 應該0開始，寫1是為了方便輸出
while i <= 5:
if i == 4: # 吃飽的條件
print(f'吃飽了不吃了')
# 滿足條件，退出整個while循環
break
print(f'吃了第{i}個蘋果')
i += 1
（2）情況二：continue
"""
執行結果：
吃了第1個蘋果
吃了第2個蘋果
大蟲子，第3個不吃了
吃了第4個蘋果
吃了第5個蘋果
"""
i = 1
while i <= 5:
if i == 3:
print(f'大蟲子，第{i}個不吃了')
# 在執行continue之前一定要修改計數器，
# 否則會陷入死循環
i += 1
continue
print(f'吃了第{i}個蘋果')
i += 1
注意：如果在嵌套循環中，也就是循環中還嵌套着循環的時候，break和continue都是只對離他最近的循環起作用。
5、while循環嵌套
（1）應用場景
故事梗概：有天女朋友又生氣了，懲罰：說3遍“媳婦兒， 我錯了”，這個程序是不是循環即可？但如果女朋友說：還要刷今天晚飯的碗，這個程序怎么書寫？
while 條件表達式:
print('媳婦兒， 我錯了')
print('刷晚飯的碗')
但如果女朋友還是生氣，把這套懲罰要連續3天都執行，有如何書寫程序？
while 條件表達式:
while 條件表達式:
print('媳婦兒， 我錯了')
print('刷晚飯的碗')
（2）語法
while 條件表達式1:
條件1成立執行的代碼
......
while 條件表達式2:
條件2成立執行的代碼
......
總結：所謂
while循環嵌套，就是一個while里面嵌套一個while的寫法，每個while和之前的基礎語法是相同的。
（3）快速體驗：復現場景
"""
步驟1. 循環打印3次媳婦兒，我錯了。
步驟2. 今天晚飯后刷碗
步驟3. 上面是一套懲罰，這一套懲罰要重復執行3天
一套懲罰要重復執行，
放到一個while循環里面。
"""
j = 0 # 天數計數器
while j < 3:
i = 0 # 道歉計數器
while i < 3:
print('媳婦兒，我錯了')
i += 1
print('刷晚飯的碗')
print(f'一套懲罰結束---第{j + 1}天---------')
j += 1
"""
執行結果：
媳婦兒，我錯了
媳婦兒，我錯了
媳婦兒，我錯了
刷晚飯的碗
一套懲罰結束---第1天---------
媳婦兒，我錯了
媳婦兒，我錯了
媳婦兒，我錯了
刷晚飯的碗
一套懲罰結束---第2天---------
媳婦兒，我錯了
媳婦兒，我錯了
媳婦兒，我錯了
刷晚飯的碗
一套懲罰結束---第3天---------
"""
（4）while循環嵌套執行流程
當內部循環執行完成之后，再執行下一次外部循環的條件判斷。
6、while循環嵌套應用
（1）應用一：打印星號(正方形)
需求：
*****
*****
*****
*****
*****
分析：一行輸出5個星號，重復打印5行。
代碼如下：
"""
步驟1. 打印1個星星
步驟2. 打印一行5個星星： 循環5次步驟1
步驟3. 打印5行星星： 循環5次步驟2
"""
# 重復打印5行星星
j = 0
while j <= 4:
# 一行星星的打印
i = 0
while i <= 4:
# 一行內的星星不能換行，取消print默認結束符\n
print('*', end='')
i += 1
# 每行結束要換行，這里借助一個空的print()函數，
# 利用print()默認結束符換行.
print()
j += 1
總結一下：
- 外層循環控制圖形的高度。
- 內層循環控制圖形的寬度。
- 循環嵌套時，外層循環沒執行一次，內存循環就要執行一圈。
（2）應用二：打印星號(三角形)
需求：
*
**
***
****
*****
分析：
- 一行輸出星星的個數和行號是相等的，
也就是每行要重復打印行號數字個星號。 - 將打印行星號的命令重復執行5次實現打印5行。
代碼如下：
# 重復打印5行星星
# j表示行號
j = 0
while j <= 4:
# 一行星星的打印
i = 0
# i表示每行里面星星的個數，這個數字要和行號相等
# 所以i要和j聯動
while i <= j:
print('*', end='')
i += 1
print()
j += 1
（3）打印九九乘法表
從上邊打印三角形的思路引入，來實現代碼。
執行結果：
代碼如下：
"""
步驟1. 打印一個乘法表達式：x * x = x*x
步驟2. 一行打印多個表達式，
一行表達式的個數和行號數相等，
循環行號次，
一個行內不換行。
步驟3. 打印多行表達式，步驟2循環9次。
**** 一行表達式的個數和行號數相等
"""
# 重復打印9行表達式
j = 1
while j <= 9:
# 打印一行里面的表達式 a * b = a*b
i = 1
while i <= j:
# 乘法表達式 x * x = x*x
print(f'{i}*{j}={j*i}', end='\t')
i += 1
print() # 換行
j += 1
（4）求100以內所有的質數
# 創建一個循環，求1-100以內所有的數
i = 2
while i <= 100:
# 創建一個變量，記錄i的狀態，默認認為i是質數
flag = True
# 判斷i是否是質數
# 獲取所有可能成為i的因數的數
j = 2
# while j < i:
# 如36,6之前的因數和6之后的因數是對稱的
# 所以不用循環整個i，循環根號就可以了
while j <= i ** 0.5:
# 判斷i能否被j整除
if i % j == 0:
# i能被j整除，證明i不是質數，修改flag為False
flag = False
# 一旦進入判斷，則證明i一定不是質數，
# 此時內層循環沒有繼續執行的必要,
# 使用break來退出內層的循環.
break
j += 1
# 驗證結果並輸出
if flag :
print(i)
i += 1