Python 的循环语句部分我花了不少时间，可以说有点「卡」在这儿了，一度怀疑自己是不是太蠢了——难道我这个所谓的「文科生」真像老王他们说的那样，就是因为学不懂理科，所以才去学文科吗？进一步地，难道我们这些「文科生」就这么不堪吗？为什么说得好像我们「天生缺陷」或「低人一等」一般？似乎文科就是更容易的，理科才真正考验一个人的智力，而学文科的人正是因为智力不够所以才没有去学理科。
言归正传，在循环语句的习题练习中，我发现自己对循环本身的理解有问题，回过头细细探究，似乎由于学习内容全是英文，因而在对术语概念的理解上也出现一些偏误。不过有了 AI 就是好啊，无论多蠢的问题都有人随时回应，而在一来一回的沟通中，我将自己逐渐形成的想法反馈给 AI，还能得到 AI 进一步的点评和完善。
什么是循环 #
坦白说，学习循环语句时，上来就是这样一个例子应该是不难理解的，虽然开始的我是懵懵懂懂，后续还要反复查看。
while True:
number = int(input("Please type in a number, -1 to quit: "))
if number == -1:
break
print(number ** 2)
print("Thanks and bye!")
但有一些细节，我认为初学者应该能自己解释清楚。例如，在上面这段代码中，从 while True 下面第一行起，循环就开始了（由于过去不理解，这里成为了我后面练习时一度犯错的伏笔），只要 break 没有生效，程序就会按照顺序依次运行 print(number ** 2) 和 number = int(input("Please type in a number, -1 to quit: "))。
当 break 生效后，while True 这整个结构就结束了，进而走到下一部分，也就是 print("Thanks and bye!")。
借助这一最简单的例子，接下来可以回顾两个概念。
语句与代码块 #
以上面提到的代码作为例子，while True 属于声明——声明要开始循环了，其下这一部分才属于代码块（Block）。
number = int(input("Please type in a number, -1 to quit: "))
if number == -1:
break
print(number ** 2)
对于循环语句来说，循环会在这一块区域内流转，直到触发 break 才结束，执行下一个部分。
简而言之，在 Python 中，代码块一般是跟在 if、while、for、def 等关键字之后，而且需要缩进的那一组语句。
循环结束后，来到独立的 print("Thanks and bye!") 这一部分，它没有缩进，属于普通的语句（Statement）。
所谓语句就是程序中的一个执行单元，它通常指涉一行代码。
A statement is a part of the program which executes something. It often, but not always, refers to a single command.
但也可以更复杂，包含着其他语句在其中。
A statement can also be more complicated. It can, for instance, contain other statements. The following statement spans three lines:
if name == "Anna": print("Hi!") number = 2
这里可以将 if name == "Anna" 之后的两行缩进内容视为代码块，但也可以理解为：
print("Hi!")是一个语句number = 2是一个语句- 整个
if name == "Anna": ...也是一个语句，只不过它是一个包含了其他语句的复杂语句
语句和代码块的关系不是完全分开，可以将代码块视为缩进在一起、属于同一个结构的一组语句。
总的来说，一份 Python 文件由许多语句和代码块组成，并且按照从上到下的顺序来运行。其中，有些语句很简单，只有一行；有些语句则比较复杂，包含了代码块，甚至是代码块中还包含代码块。
我犯过的错误 #
让我们来看一下三道题目，每道题目都可以给予一些启发。
题一：理解 break 并精简写法 #
这道题我做了两次，第二次的答案是在重新理解循环语句后精简过的版本。
# 第一次
password = input("Password:")
while True:
re_password = input("Repeat password:")
if password == re_password:
break
else:
print("They do not match!")
print("User account created!")
第一次写的这部分可以直接省略 else:，然后取消缩进 print("They do not match!")，因为只要 if password == re_password 不成立，就会打印 They do not match!，并且重新循环。
可以说 break 之后的代码相当于 else，完全不需要再写出来。
# 第二次
password = input("Password:")
while True:
re_password = input("Repeat password:")
if password == re_password:
break
print("They do not match!")
print("User account created!")
题二：理解缩进 #
这道题我想了好久，至少得有 1 个小时……受到其他例题的影响，我第一次给的答案如下：
attempt = 0
while True:
code = input("PIN:")
attempt += 1
if code == "4321":
if attempt == 1:
times = True
break
elif attempt > 1:
times = False
break
print("Wrong")
if times:
print("Correct! It only took you one single attempt!")
else:
print(f"Correct! It took you {attempt} attempts")
这里多了一个 times 的中间变量，将信息传递到循环外面，绕了很多，但可以将打印和 break 都放进循环内部。
attempt = 0
while True:
code = input("PIN:")
attempt += 1
if code == "4321":
if attempt == 1:
print("Correct! It only took you one single attempt!")
else:
print(f"Correct! It took you {attempt} attempts")
break
print("Wrong")
这里我以为自己真的理解了，急头白脸地想马上给教程中的相似结构的代码精简一下，但发现又出了问题。
要精简的代码：
attempts = 0
while True:
code = input("Please type in your PIN: ")
attempts += 1
if code == "1234":
success = True
break
if attempts == 3:
success = False
break
# this is printed if the code was incorrect AND there have been less than three attempts
print("Incorrect...try again")
if success:
print("Correct PIN entered!")
else:
print("Too many attempts...")
我精简的有错误的代码及其输出：
attempts = 0
while True:
code = input("Please type in your PIN: ")
attempts += 1
if code == "1234":
print("Correct PIN entered!")
if attempts == 3:
print("Too many attempts...")
break
print("Incorrect...try again")
Please type in your PIN: 1234
Correct PIN entered!
Incorrect...try again
Please type in your PIN:
这里 print("Incorrect...try again") 和两个 if 语句同样缩进，所以同级，也就是说 if 处只要没有触发 break，那就都会打印 "Incorrect...try again"。
尝试改了一遍，还是不对。
attempts = 0
while True:
code = input("Please type in your PIN: ")
attempts += 1
if code == "1234":
print("Correct PIN entered!")
if attempts == 3:
print("Too many attempts...")
break
print("Incorrect...try again")
Please type in your PIN: 1234
Correct PIN entered!
Please type in your PIN:
第二个 print("Incorrect...try again") 和 while True: 同级，所以如果没触发 if 的 break，那么就不会打印 "Incorrect...try again"。只有在终端中重复输入 PIN 直到三次，触发了 break，这时循环结束，才会打印。
正确的修复方案：
attempts = 0
while True:
code = input("Please type in your PIN: ")
attempts += 1
if code == "1234":
print("Correct PIN entered!")
break # ← 必须 break，否则循环不会停
elif attempts == 3:
print("Too many attempts...")
break
else:
print("Incorrect...try again")
题三：无限循环，谁需要循环，谁不需要循坏？ #
这里补充一下闰年的判断标准：
Generally, any year that is divisible by four is a leap year. However, if the year is additionally divisible by 100, it is a leap year only if it also divisible by 400.
也就是说，闰年年份可以被 4 整除，但如果该年份还可以被 100 整除，它必须同时能被 400 整除才算是闰年。让我们将其转化为逻辑表达方式：
leap_year % 4 == 0 and leap_year % 100 != 0
leap_year % 4 == 0 and leap_year % 100 == 0 and leap_year % 400 == 0
过去做过闰年的判断程序设计：
year = int(input("Year:"))
leap_year = year + 1
while True:
if leap_year % 4 == 0:
if leap_year % 100 == 0:
if leap_year % 400 == 0:
break
else:
leap_year += 1
else:
break
else:
leap_year += 1
print(f"The next leap year after {year} is {leap_year}")
第一次作答错得很离谱。
while True:
year = int(input("Year:"))
leap_year = year + 1
if leap_year % 4 == 0:
if leap_year % 100 == 0:
if leap_year % 400 == 0:
break
break
print(f"The next leap year after {year} is {leap_year}")
这里没能处理 year + 1 不是闰年的问题。当 year + 1 不是闰年，程序应该继续检查 year + 2、year + 3 等，直到找到为止，如此才构成循环的退出 break 条件，而非固定执行一次。
第二次修改。
while True:
year = int(input("Year:"))
leap_year = year + 1
if leap_year % 4 == 0:
if leap_year % 100 == 0:
if leap_year % 400 == 0:
break
else:
leap_year += 1
else:
leap_year += 1
break
print(f"The next leap year after {year} is {leap_year}")
这里离正确答案近了，但没处理好闰年的判断逻辑条件。
year = int(input("Year:"))
while True:
leap_year = year + 1
if leap_year % 4 == 0:
if leap_year % 100 == 0:
if leap_year % 400 == 0:
break
else:
leap_year += 1
else:
break
else:
leap_year += 1
print(f"The next leap year after {year} is {leap_year}")
这里出现了「无限循环」的问题，因为 leap_year = year + 1 被放在了循环部分之中，这样每次循环，leap_year 都会被重置回 year + 1，所以 leap_year += 1 加了也白加，下一圈又回到原点，永远找不到答案。因此只需要把 leap_year = year + 1 这部分移到循环以外。
正确答案：
year = int(input("Year:"))
leap_year = year + 1
while True:
if leap_year % 4 == 0:
if leap_year % 100 == 0:
if leap_year % 400 == 0:
break
else:
leap_year += 1
else:
break
else:
leap_year += 1
print(f"The next leap year after {year} is {leap_year}")
题四：理解逻辑，再次理解 break #
story = ""
while True:
word = input("Please type in a word:")
if word == "end":
break
story += word + " "
print(story)
一道题目暴露理解上的三个问题：复合赋值符、逻辑条件、break
复合赋值符 += #
先看一对等价的式子。
story += word + ""
等价于
story = story + word + ""
+= 是一个复合赋值运算符，执行前需要给变量进行初始化，也就是赋予一个初始值。
story = "" # 初始化
如果没有初始化，story 就没有被定义过，会出错。
逻辑条件混乱 #
逻辑条件一般有两种情况（下列前两种），但实际情况中，我们需要考虑「条件相互影响」或「独立起作用」的情况。
-
或（OR）—— 任意一个成立就触发
if word == "end" or attempts == 8: break属于布尔逻辑，只要 A 或 B 有一个为真就执行。
-
且（AND）—— 必须同时成立才触发
写法一：and
if word == "end" and attempts == 8: break写法二：嵌套 if（本质相同）
if word == "end": if attempts == 8: break两种写法在逻辑上完全等价，都属于布尔逻辑。嵌套 if 是先检查外层，外层为真才检查内层。
-
独立触发 —— 各自独立检查，各自触发
if word == "end": break if attempts == 8: break不属于布尔逻辑，是两条完全独立的规则，Python 逐行检查，谁先成立谁先触发。效果上与 or 相似，但本质不同。
这里如果我们想要添加 attempts 变量来追踪次数，使用独立触发的方式更好，但实际上并不需要该变狼也可以完成练习。
再次理解 break #
break 在循环语句中主要用于立即终结其所属的整个循环，并跳过当前循环中它之后的所有代码。
道理很简单，但在应用的时候总会发现理解不够。
这里将 end 触发 break 的条件放在 story += word + " " 之前，Python 按照逻辑运行，end 会被截断，不参与循环，自然输入 end 不会出现在输出，并完成题目。