1. 核心思想：它们各自的设计初衷是什么？
2. 语法结构：如何书写这两种循环？
3. 工作原理：它们是如何执行的？
4. 使用场景：在什么情况下应该用哪个？
5. 关键区别总结：一张图看懂所有不同。
6. 进阶用法：break, continue, else 子句。
7. 综合示例

核心思想

• while 循环： “当...时，就...”

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 它是一个条件控制的循环，只要给定的条件为 True，循环体内的代码就会一直重复执行，一旦条件变为 False,循环立即终止。
  • 你在开始循环时，可能不知道具体要执行多少次。

• for 循环： “对于...中的每一个...，就...”

  • 它是一个迭代（Iteration）循环，它专门用于遍历任何可迭代对象（如列表、元组、字符串、字典等）中的每一个元素。
  • 你在开始循环时，确切地知道要遍历的元素数量,循环的次数是确定的。

语法结构

while 循环语法

while 条件:
    # 循环体
    # 当条件为 True 时，会执行这里的代码
    # 注意：循环体内必须有能让条件最终变为 False 的逻辑，否则会无限循环

for 循环语法

for 变量 in 可迭代对象:
    # 循环体
    # 对于可迭代对象中的每一个元素，都会将其赋值给变量，并执行这里的代码

工作原理

while 循环工作原理

1. 判断条件：程序会检查 while 后面的条件表达式。
2. 条件为 True：如果条件为 True，则执行 while 循环体内的代码块。
3. 循环与重判：执行完代码块后，程序会回到第1步，再次判断条件，只要条件一直为 True,这个过程就会重复。
4. 条件为 False：当某次判断条件结果为 False 时，循环终止，程序会跳过循环体，执行 while 循环之后的代码。

⚠️ 重要警告：无限循环 while 循环的条件永远无法变为 False，就会形成无限循环，程序将无法正常结束，在编写 while 循环时，必须确保循环体内有能够改变条件、使其最终变为 False 的代码。

for 循环工作原理

1. 获取可迭代对象：for 循环会获取它后面的可迭代对象（比如一个列表 my_list = [1, 2, 3]）。
2. 取出第一个元素：从该对象中取出第一个元素（1），并将其赋值给循环变量（item）。
3. 执行循环体：执行一次循环体内的代码。
4. 取出下一个元素：执行完毕后，再从可迭代对象中取出下一个元素（2）,赋值给循环变量。
5. 重复执行：重复第3、4步,直到可迭代对象中的所有元素都被遍历过一次。
6. 循环结束：当所有元素都遍历完后，for 循环自动结束,程序继续执行循环之后的代码。

使用场景

关键区别总结

进阶用法

break 语句

用于立即终止当前所在的循环,无论条件是否满足或是否还有元素未遍历。

# while break
count = 0
while True:
    print(f"Count is {count}")
    count += 1
    if count == 5:
        break  # 当 count 等于 5 时，跳出循环
# for break
fruits = ["apple", "banana", "cherry", "orange"]
for fruit in fruits:
    if fruit == "cherry":
        break  # 遇到 "cherry" 时，停止遍历
    print(fruit)
# 输出:
# apple
# banana

continue 语句

用于跳过当前循环的剩余部分,直接进入下一次循环的判断或迭代。

# while continue
count = 0
while count < 5:
    count += 1
    if count == 3:
        continue  # 当 count 等于 3 时，跳过下面的 print，直接进入下一次循环
    print(f"Count is {count}")
# for continue
fruits = ["apple", "banana", "cherry", "orange"]
for fruit in fruits:
    if fruit == "cherry":
        continue  # 遇到 "cherry" 时，跳过下面的 print，继续遍历下一个
    print(fruit)
# 输出:
# Count is 1
# Count is 2
# Count is 4
# Count is 5
# apple
# banana
# orange

else 子句

循环结构可以有一个 else 子句，这个 else 块会在循环正常结束（即没有被 break 语句中断）时执行。

# while-else
count = 0
while count < 3:
    print(f"Count is {count}")
    count += 1
else:
    print("While loop finished normally.") # 循环条件变为 False，正常结束，所以执行 else
# for-else
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
for fruit in fruits:
    print(fruit)
    if fruit == "durian": # 这个条件永远不会满足
        break
else:
    print("For loop finished normally.") # 循环遍历完所有元素，正常结束，所以执行 else
# --- break 的情况 ---
print("\n--- With break ---")
for fruit in fruits:
    print(fruit)
    if fruit == "banana":
        break # 遇到 break，循环被中断
else:
    # 这里的代码不会被执行，因为循环被 break 打断了
    print("This line will not be printed.")

综合示例

示例1：猜数字游戏 (适合 while)

我们不知道用户会猜几次，所以用 while 循环最合适。

import random
# 生成一个 1 到 100 之间的随机数
target_number = random.randint(1, 100)
guess = -1 # 初始化一个不等于 target_number 的值
print("欢迎来到猜数字游戏！我已经想好了一个 1 到 100 之间的数字。")
# 当 guess 不等于目标数字时，一直循环
while guess != target_number:
    try:
        # 获取用户输入
        guess_str = input("请输入你猜的数字: ")
        guess = int(guess_str)
        # 判断大小
        if guess < target_number:
            print("太小了！再试一次。")
        elif guess > target_number:
            print("太大了！再试一次。")
        else:
            print(f"恭喜你！猜对了！数字就是 {target_number}！")
    except ValueError:
        print("输入无效，请输入一个整数。")
print("游戏结束。")

示例2：计算列表中所有数字的总和 (适合 for)

我们知道要遍历列表中的每一个元素，所以用 for 循环。

numbers = [10, 20, 30, 40, 50]
total_sum = 0
# 遍历 numbers 列表中的每一个元素
for number in numbers:
    total_sum += number # 将每个数字加到总和中
print(f"列表 {numbers} 中所有数字的总和是: {total_sum}")

示例3：使用 range() 的 for 循环

如果需要执行固定次数的循环，for 循环配合 range() 是最佳选择。

# 打印 0 到 4 (不包括 5)
print("打印 0 到 4:")
for i in range(5):
    print(i)
# 打印 2 到 8 (不包括 9)，步长为 2
print("\n打印 2 到 8，步长为 2:")
for i in range(2, 9, 2):
    print(i)
# 从 10 倒数到 1
print("\n从 10 倒数到 1:")
for i in range(10, 0, -1):
    print(i)

• 想想你的循环是“基于条件”还是“基于遍历”。
• 如果不确定次数，等待某个条件发生，用 while。
• 如果要遍历一个明确的序列或执行固定次数，用 for。
• 熟练掌握 break、continue 和 else 子句,能让你的循环逻辑更加健壮和灵活。