第四章：分支和循环——让代码学会“思考”和“重复”
各位同学，欢迎来到第四章。从这一章开始，我们的代码终于要有点“智能”的样子了。
前面几章我们学了变量、数据类型、基本操作。说白了，那都是“死”的代码——从上往下执行一遍就结束了。但现实中的程序哪有这么简单？你得让代码学会做判断：如果用户输入了密码，就放行；否则就拒绝。你还得让代码学会重复：比如批量处理1000个文件，总不能写1000行代码吧？
嗯，这就是分支和循环要干的事。我个人觉得，这是编程入门的第一道分水岭。跨过去，你就能写出真正有用的程序了。
4.1 条件判断：if 语句
先说说 if。它的作用很简单：如果条件成立，就执行某段代码。
语法长这样：
if 条件:
执行语句注意那个冒号，还有缩进。Python 用缩进来表示代码块，这是它的特色。我刚开始学的时候，老忘记写冒号，结果报错报得我怀疑人生。后来养成了习惯：写完 if 条件，立马敲个冒号加回车，缩进自动就出来了。
来个实际例子：
age = 18
if age >= 18:
print("你已经成年了，可以上网了")
print("但要注意节制哦")运行结果：
你已经成年了，可以上网了
但要注意节制哦你看，条件成立，两行都执行了。如果 age 改成 16，那就啥也不输出。
4.2 运算符：比较和逻辑
if 后面的条件，靠的就是运算符。常用的比较运算符有这些：
| 运算符 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|
| == | 等于 | a == b |
| != | 不等于 | a != b |
| > | 大于 | a > b |
| < | 小于 | a < b |
| >= | 大于等于 | a >= b |
| <= | 小于等于 | a <= b |
注意：判断相等是两个等号 ==，一个等号 = 是赋值。这个坑我见过太多新手踩了。你想想看，if a = 5 这种写法，在其他语言里可能直接报错，但在Python里...嗯，其实也会报错，但新手往往看不懂错误信息。
逻辑运算符也很常用：
| 运算符 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|
| and | 与（两边都成立） | a > 0 and a < 10 |
| or | 或（至少一边成立） | a == 0 or b == 0 |
| not | 非（取反） | not a > 5 |
举个例子：
score = 85
if score >= 60 and score < 80:
print("成绩合格")
elif score >= 80:
print("成绩优秀")
else:
print("不及格，需要补考")这里用到了 elif 和 else，咱们接着往下看。
4.3 if-else 和 if-elif-else
单分支的 if 太简单了。现实中往往是：如果A就做X，否则做Y。这就是 if-else。
password = "123456"
if password == "123456":
print("登录成功")
else:
print("密码错误")如果条件不止两个呢？比如成绩评级：90以上是A，80以上是B，70以上是C，60以上是D，不及格是E。这时候就用 if-elif-else：
score = 85
if score >= 90:
grade = "A"
elif score >= 80:
grade = "B"
elif score >= 70:
grade = "C"
elif score >= 60:
grade = "D"
else:
grade = "E"
print(f"你的等级是：{grade}")我遇到过这样一个bug：有个同事把 score >= 60 写在了 score >= 80 前面，结果所有60分以上的都进了D等级，80分以上的永远没机会。嗯，这就是顺序的重要性。
4.4 while 循环：不知道要循环多少次
if 是让代码学会判断，while 是让代码学会重复。它的逻辑是：只要条件成立，就一直执行。
count = 0
while count < 5:
print(f"第{count+1}次循环")
count += 1运行结果：
第1次循环
第2次循环
第3次循环
第4次循环
第5次循环注意那个 count += 1，它相当于 count = count + 1。如果不写这一行，count 永远等于0，条件永远成立，就成了死循环。死循环会让程序卡死，CPU 占用率飙升。我刚开始学的时候，有一次写了个死循环没注意，笔记本风扇呼呼转了半天我才发现。
4.5 for 循环：知道要循环多少次
for 循环和 while 不同。它通常是遍历一个序列，比如列表、字符串、range 等。说白了，就是“对里面的每个元素，都做一遍同样的事”。
# 遍历列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橘子"]
for fruit in fruits:
print(f"我喜欢吃{fruit}")
# 遍历字符串
for char in "Python":
print(char)
# 使用 range
for i in range(5):
print(f"第{i}次循环")range 函数特别常用。range(5) 生成 0,1,2,3,4 这5个数。range(1,6) 生成 1到5。range(1,10,2) 生成 1,3,5,7,9，步长为2。
我个人习惯：如果知道要循环多少次，就用 for；如果不知道，就用 while。比如读取文件直到文件末尾，你不知道有多少行，就用 while。比如处理一个已知长度的列表，就用 for。
4.6 break 和 continue：控制循环的“刹车”和“跳过”
有时候，我们需要在循环中间提前退出，或者跳过某一次循环。这时候就用 break 和 continue。
break：立即结束整个循环
for i in range(10):
if i == 5:
print("遇到5了，退出循环")
break
print(i)
# 输出：0 1 2 3 4 遇到5了，退出循环continue：跳过本次循环，进入下一次
for i in range(5):
if i == 2:
print("跳过2")
continue
print(i)
# 输出：0 1 跳过2 3 4这两个关键字在 while 里同样适用。我曾经在写一个爬虫程序时，遇到某个页面返回404，就用 continue 跳过它，继续抓取下一个。如果遇到连续10个404，就用 break 退出，说明网站可能挂了。
4.7 综合案例：猜数字游戏
来，咱们把今天学的知识串起来，写个小游戏：
import random
# 生成1到100之间的随机数
target = random.randint(1, 100)
guess_count = 0
print("猜数字游戏开始！范围是1到100")
while True:
guess = int(input("请输入你猜的数字："))
guess_count += 1
if guess < target:
print("猜小了，再大一点")
elif guess > target:
print("猜大了，再小一点")
else:
print(f"恭喜你猜对了！答案是{target}")
print(f"你一共猜了{guess_count}次")
break
if guess_count >= 7:
print(f"你已经猜了{guess_count}次了，答案是{target}")
print("下次加油哦！")
break这个例子用到了：
- while 循环：不知道要猜多少次，所以用 while True
- if-elif-else：判断猜大、猜小、猜对
- break：猜对了就退出，或者超过7次也退出
- input 和 random：从用户获取输入，生成随机数
你可以自己跑一下试试。我个人觉得，这种小游戏是练习分支和循环最好的方式。当年我学编程的时候，就是靠写各种小游戏把基础打牢的。
4.8 本章小结
来，捋一捋今天学了啥：
- if 判断：让代码根据条件执行不同的分支
- 比较和逻辑运算符：构建判断条件的基础工具
- if-else 和 if-elif-else：处理多分支情况
- while 循环：条件成立就一直执行，适合未知次数的循环
- for 循环：遍历序列，适合已知次数的循环
- break 和 continue：控制循环的执行流程
这些是编程最基础的控制结构。说白了，任何复杂的程序，底层都是由这些分支和循环组合而成的。你想想看，一个操作系统、一个数据库、一个Web服务器，里面无非就是无数个 if 判断和 while 循环在运转。
下一章我们会学习函数——把重复的代码封装起来，让程序更整洁、更可复用。到时候你会发现，有了函数，写代码就像搭积木一样爽。
好了，今天的课就到这里。记得多写代码，光看是学不会的。有什么问题，咱们下节课见。