一、程序的三种基本结构

所有程序（不夸张，是所有）都由三种结构拼出来：

顺序结构你已经会了（前两节的代码全是）。本节讲后两种。

二、缩进：Python 的"隐形大括号"

这是 Python 最独特、也最容易踩的地方。必须先讲清它，后面才讲得下去。

在 C++ 里，一段代码用 { } 圈起来：

if (5 > 3) {
    printf("这是 if 里面的\n");
}
printf("这句一定执行\n");

在 Python 里，没有大括号，靠缩进表示"这几行属于这个 if"：

if 5 > 3:
    print("这是 if 里面的")
print("这句一定执行")

两条硬规矩：

1. 冒号 : 不能忘——if 条件: 后面那个冒号，是"下面是属于我的代码"的信号。
2. 属于它的行必须缩进——Python 社区统一用 4 个空格。

if 5 > 3:
print("坏了")     # ❌ IndentationError: expected an indented block

if 5 > 3:
    print("A")
  print("B")       # ❌ IndentationError: unindent does not match

# 肉眼看着对齐，其实一个是 Tab 一个是 4 个空格
# ❌ TabError: inconsistent use of tabs and spaces in indentation

2.1 缩进决定了"谁属于谁"——看一个真实的坑

a = 50

if a > 0:
    print("是正数")
    if a > 100:
        print("而且很大")
else:
    print("不是正数")

这个 else 对应的是哪个 if？答案：外层那个 if a > 0:——因为 else 和它缩进一样齐。

再看一个改坏的版本：

a = 50

if a > 0:
    print("是正数")
    if a > 100:
        print("而且很大")
    else:
        print("但不到 100")      # 这个 else 对的是内层 if

只把 else 往里挪了 4 格，意思就完全变了。 这就是"缩进即语法"的分量——在 C++ 里，你怎么排版都不影响程序；在 Python 里，挪一格就是改逻辑。

三、分支：if / elif / else

3.1 三种形态

形态一：只有 if（满足就做，不满足就跳过）

temp = 35
if temp > 30:
    print("太热了")

形态二：if + else（两条路选一条）

temp = 35
if temp > 30:
    print("太热了")
else:
    print("还好")

形态三：if + elif + else（多条路选一条）

score = 78

if score >= 90:
    print("优秀")
elif score >= 60:
    print("及格")
else:
    print("不及格")

输出：及格

3.2 判断顺序很重要：从上往下，命中就走

elif 是"前面都没中，才轮到我"。所以条件和顺序密切相关：

score = 95

# 顺序对了
if score >= 90:
    print("优秀")            # → 输出这个，后面的 elif 不再看
elif score >= 60:
    print("及格")

# 顺序写反了（把 >= 60 放前面）
if score >= 60:
    print("及格")            # → 95 也进了这条，输出"及格"，错的！
elif score >= 90:
    print("优秀")            # 永远不会执行到

记住一句话：范围大的条件往下放、范围小的往上放。

3.3 if 后面接的"不一定是比较"

Python 会把 if 后面的东西自动转成真假（就是 6-3 学的 bool()）：

name = input("你叫什么？")

if name:                    # 等价于 if name != ""
    print(f"你好，{name}")
else:
    print("你什么都没输入")

这种写法非常常见——判断"有没有内容""列表空不空""有没有拿到值"，一律直接写 if 变量:。

四、循环：while 与 for

4.1 while：不知道做几次，只知道"什么时候停"

count = 0
while count < 5:
    print(f"第 {count + 1} 次")
    count += 1
print("循环结束")

输出：

第 1 次
第 2 次
第 3 次
第 4 次
第 5 次
循环结束

while 的三个零件（缺一个就出事）：

count = 0
while count < 5:
    print("永远停不下来")     # count 一直是 0，条件永远为真

4.2 for：把"一串东西"挨个过一遍

这里有个和 C++ / Java 完全不同的地方，先说清楚：

for i in range(5):
    print(i)

输出：

0
1
2
3
4

注意两件事： 1. 从 0 开始（不是 1）——这是所有编程语言的惯例，因为"偏移量"从 0 数最方便。 2. range(5) 给出 0、1、2、3、4 共五个数——不含 5。这叫"左闭右开"。

range() 的三种写法：

for 不只能遍历数字——字符串也行：

for ch in "Pi":
    print(ch)

输出：P 然后 i（每个字符一个）。这个能力后面用到极多（6-6 会展开）。

4.3 break 和 continue：提前跳出去 / 跳过这一轮

for i in range(1, 11):
    if i == 4:
        continue          # 跳过 4，继续下一轮
    if i == 8:
        break             # 到 8 就直接结束整个循环
    print(i)

输出：1 2 3 5 6 7

4.4 while True + break：最常用的写法

想让用户"反复输入，直到他输对为止"，但你事先不知道要几轮——标准写法是：

while True:
    answer = input("请输入 yes 或 no：")
    if answer == "yes":
        print("好的，继续。")
        break                 # ← 唯一的出口
    elif answer == "no":
        print("那就算了。")
        break
    else:
        print("只认 yes 或 no，再来一次。")

这不是"死循环写错了"，而是故意写的"无限循环 ＋ 出口"。 那些"输错就重来"的程序全是这个套路——本节的 Demo 就是它。

五、动手 Demo：猜数字游戏

把本节的判断和循环全用上。在命令行里写：

cd ~/projects
nano guess.py

内容：

import random                          # 下一节会正式讲"模块"，这里先用

secret = random.randint(1, 100)        # 随机想一个 1~100 的整数
tries = 0                              # 记次数

print("我想了一个 1 到 100 之间的整数，你来猜。")

while True:                            # 一直循环，直到猜对才 break 出去
    guess = int(input("请输入你的猜测："))
    tries += 1

    if guess < secret:
        print("小了，再大一点。")
    elif guess > secret:
        print("大了，再小一点。")
    else:
        print(f"猜对了！答案就是 {secret}，你一共猜了 {tries} 次。")
        break

跑：

python3 guess.py

看到什么算成功（每次运行的数字都不一样，因为答案是随机的。下面是一次真实过程的示例）：

我想了一个 1 到 100 之间的整数，你来猜。
请输入你的猜测：50
小了，再大一点。
请输入你的猜测：75
大了，再小一点。
请输入你的猜测：63
小了，再大一点。
请输入你的猜测：69
猜对了！答案就是 69，你一共猜了 4 次。

读结果：

这个程序里有本节全部的知识点：

六、30 秒实验

实验一：亲手制造一次 IndentationError

nano indent_test.py

写入（print 故意不缩进）：

if 5 > 3:
print("坏了")

跑 python3 indent_test.py，会看到：

  File "/home/你的用户名/projects/indent_test.py", line 2
    print("坏了")
    ^
IndentationError: expected an indented block after 'if' statement on line 1

认识这个报错名——IndentationError，Python 独有的错误类型。以后看到它，第一反应就是"缩进"。

实验二：乘法表（两层循环，练嵌套）

for i in range(1, 5):
    for j in range(1, i + 1):
        print(f"{j}x{i}={i * j}", end="  ")     # end="  " 表示"别换行，用两个空格隔开"
    print()                                      # 空的 print() 就是"换一行"

输出：

1x1=1  
1x2=2  2x2=4  
1x3=3  2x3=6  3x3=9  
1x4=4  2x4=8  3x4=12  4x4=16

读法（验证第一行和最后一行）： - 外循环 i=1：内循环 range(1, 2) 只给 j=1 → 输出 1x1=1 ✅ - 外循环 i=4：内循环 range(1, 5) 给 j=1,2,3,4 → 依次输出 1x4=4、2x4=8、3x4=12、4x4=16 ✅ - 每次外循环结束，那个空的 print() 负责换行 —— 这就是它为什么是一行一行长的三角形。

end=" " 是什么：print() 默认结束时会自动换行；加 end="..." 就改成"用指定的东西结尾"，这里用两个空格，所以同一行的几个算式能挤在一起。

实验三：range 的三种写法，亲手对一遍

>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]
>>> list(range(2, 5))
[2, 3, 4]
>>> list(range(1, 10, 2))
[1, 3, 5, 7, 9]
>>> len(list(range(2, 5)))
3

（list(...) 是"把一串东西显示出来"的办法，len(...) 是数个数——这两个下一节 6-5 / 6-6 会正式讲。）

七、常见误区

1. "缩进随便，别歪就行" —— 缩进是语法，而且挪一格就改逻辑（2.1 那个 else 的例子）。同一层统一 4 个空格，别混 Tab。
2. "else if 分开写" —— Python 里必须合起来写 elif。写 else if 直接语法错误。
3. "for i in range(5) 会数到 5" —— 数到 4。range 是"含头不含尾"。想数到 5 要写 range(1, 6)。
4. "循环里改 i 能让它多跑几轮" —— 不行。Python 的 for 每一轮都会重新从序列里取下一个值，你在循环体里改 i 是白改： python for i in range(3): i = 100 # 没用，下一轮 i 又变成 1 print(i) # 输出 100 100 100 （这一点和 C 的 for 很不同，想控制进度请用 while。）
5. "死循环无所谓，反正卡住而已" —— CPU 会满转、树莓派会发烫（本课后面要讲散热）。发现卡住了：Ctrl + C。
6. "while 条件: 里的条件只在开始时判断一次" —— 每一轮都判断。所以循环体里必须有一个能改变它的动作，否则永远出不去。
7. "字符串 "False" 是假的" —— 它非空，所以是真。if "False": 会执行！只有 False（布尔值本身）、0、""、None 这些才是假的。

• ☐ 下一节（6-5 Python 函数与模块）

相关笔记

• Python 变量与运算符 —— 上一节：if 后面接的"真假判断"就是那里学的比较与逻辑运算符
• 在 Raspberry Pi OS 执行命令 —— Ctrl + C 强行打断死循环，就是那里学的"中断信号"
• 判断语句 —— C++ 用大括号圈代码块的对照；switch 也是那里学的
• for循环语句 —— 计数式 for 的对照：C 的 for 让你管计数器，Python 的 for 是"遍历一串东西"
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