計算物理

在這個講次當中我們準備了3個程式來加深各位同學對於迴圈以及邏輯判斷的應用。

範例程式1

for num 外迴圈跑過lower and upper之間的所有整數，內迴圈的計算再確定num是否為質數。
什麼是質數？就是一個整數除了1之外，沒有任何比他小的整數可以整除這個整數，滿足此條件的整數就是質數
進入內迴圈之前我們讓K=0
在迴圈中只要有任何一個整數i可以整除num，終止迴圈的運算並且將K=1
for i迴圈執行結束之後如果K的值等於1就表示num不是質數，若K仍然等於0，num就是質數，就打印出。

lower=900
upper=1000
print("finding prime numbers between lower and upper")
for num in range(lower,upper):
    K=0
    for i in range(2,num):
        if(num%i)==0:
            K=1
            break
    if(K==0): print(num)
==========================螢幕上的輸出============
finding prime numbers between lower and upper
907
911
919
929
937
941
947
953
967
971
977
983
991
997

line 1: lower=900 \(\rightarrow\) 迴圈的下限
line 2: upper=1000 \(\rightarrow\) 迴圈的上限
line 4: 注意range用upper+1才能達到1000
line 4~10: 外迴圈\(900 \le num \le 1000\)，跑過這個範圍內的所有num，考察num是否是質數。
line 6~9: 內迴圈:考察所有比num還要小的所有整數是否能夠整除num
line 5, 8; K 是一個指標變數，當程式執行到line-10，如果K=0就打印出這個質數，K=1表示num不是質數，不需打印。
line 7; if(num%i == 0): \(\rightarrow\) num被i除餘數為0，表示num不是質數，令K=1。

在進入下一個範例程式之前我們先看下面兩個簡短的小程式，介紹while迴圈和Input輸入的用法。

while迴圈
S=0    #累加變數
i=1    #索引變數
while i <= 100:
    S+=i
    i+=1   #改變索引變數值
print(S)
================output============
5050

score=input('input student score(0~100):')
print('type of score=',type(score))
print('student score=',score,end='-->')
if(int(score) < 60):
    print('fail')
else:
    print('pass')
================output============
input student score(0~100):77
type of score= 
student score= 77-->pass
input student score(0~100):55
type of score= 
student score= 55-->fail

範例程式2

2017年不是一個閏年
1900年是一個不閏年
2012年是一個閏年
2000年是閏年

語法重點

while迴圈
用input輸入
三層嵌套的if ... else

while True:
    year=input('input a year (Enter 0 to stop):'); year=int(year)
    if(year == 0):
        print('Youu enter 0 to STOP.')
        break
    if(year % 4 == 0):
        if(year % 100 == 0):
            if(year % 400 == 0):
                print(year,' 是閏年(2)')
            else:
                print(year,' 是平年(2)')
        else:
            print(year,' 是閏年(1)')
    else:
        print(year,' 是平年(1)')
==========================螢幕上的輸出============
input a year (Enter 0 to stop):1991
1991  是平年(1)
input a year (Enter 0 to stop):1996
1996  是閏年(1)
input a year (Enter 0 to stop):1900
1900  是平年(2)
input a year (Enter 0 to stop):2000
2000  是閏年(2)
input a year (Enter 0 to stop):0
Youu enter 0 to STOP.


line-1: while 迴圈, True: 永不止歇的迴圈，除非 
line-2: 用input輸入year 
line-3: year=int(input("Ent 將輸入的字串轉換為整數，year是整數變數。  
line-6: 輸入的年份year=0時就中斷(break)迴圈的執行 
line-7,17: 最外層的邏輯判斷:year是否能夠被4整除，若不能被4整除就一定是平年(1)[line-16]。 
line-8,14: 中間層的邏輯判斷: year能被4整除的情況下再確定year能否被100整除，如果不能被100整除就確定為閏年(1):line-14 
line-9,12:最內層的邏輯判斷: year能被100整除的情況下再確定能否被400整除，若不能被400整除那麼就是平年(2)[line-12]，否則就是閏年(2)[line-10]。

範例程式3

num1=int(input("Enter num1:"))
num2=int(input("Enter num2:"))
num3=int(input("Enter num3:"))
print('3 integers;',num1,num2,num3)
if(num1 >= num2 and num1 >= num3):
    largest=num1
    print('case 1 num1(=',num1,') is the largest.')
elif(num2 >= num1 and num2 >= num3):
    largest=num2
    print('case 2 num2(=',num2,') is the largest.')
else:
    largest=num3
    print('case 3 num3(=',num3,') is the largest.')
print('The largest in the set {',num1,num2,num3,'} is ',largest)

==========================螢幕上的輸出============
nter num1:23
Enter num2:109
Enter num3:76
3 integers; 23 109 76
case 2 num2(= 109 ) is the largest.
The largest in the set { 23 109 76 } is  109
=================================================

line-1~3: 從外部輸入三個整數分別存儲在num1，num2和num3中 
line-5: if (num1 >= num2) and (num1 >= num3): and=且，>=大於等於 
line-8: 除了if ... else 的判斷之外，可再加入 elif 
line-7,10,13分別代表三種可能的情況case 1, case 2, case 3。

PYTHON程式語言的學習-2