用新知识解决旧问题

用新知识解决旧问题

在上一章节中，我们编写的程序还有很大的改进空间，在这一章节中，我们将逐一解决这些问题。

首先，之前的程序永远只会执行一次判断，如果用户输错了格式，也没有机会修正。我们应该要让程序不断的尝试获取输入，直到输入格式确实符合要求为止。我们在编写时并不知道何时输入值是合法的，这时就需要循环语句了。

循环语句

先来看一个最简单的 while 循环示例：

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i = 1 # 初始化申明一个变量

while(i <= 3): # 当 i 的值小于等于 3 时
    print("这是第 %d 次打印" % i)
    i = i + 1 # 让 i 增加，如果没有这一句，将成为死循环
    
print("循环已完毕！")

程序的运行结果为：

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这是第 1 次打印
这是第 2 次打印
这是第 3 次打印
循环已完毕！

为了便于理解 while 循环，我做了个图解：

利用循环语句，我们将之前的程序改写为：

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name = input("请输入你的姓名：")
age = input("请输入你的年龄:")

while not age.isdigit(): # 当 age 不为纯数字时
    age = input("输入有误，请重新输入你的年龄：") # 重新获取 age 的值

age = int(age)

if name == "莉莉":
    print("小姐里面请！")
elif age > 60:
    print("大爷先回家歇歇吧！")
elif age == 40:
    print("贡献您，今日消费全免，里面请！")
elif age >= 18:  # 当 age 小于等于 60 并且 大于等于 18 时
    print("欢迎您的到来，里面请！")
else:  # 其余情况
    print("小孩子回家玩去")

逻辑运算符

while not age.isdigit(): 语句表示当 age 不为纯数字时循环。

在编程语言中，通常用 ! 表示”否“，如用 != 表示“不等于”，相应的，上面的语句则要用 while (!age.isdigit()) 表示；而 Python 则支持用 not 关键字表示“否”，这非常直观并且人性化，同时体现了 Python 的优雅之处。

除了 not 外，Python 中还有“并”： and 、“或”： or，分别对应 && 和 ||，这些被称为逻辑运算符。

经过循环语句后，我们可以确保 age 的值已为纯数字，可以放心的使用 int() 函数将其转换为整数类型；原本用于处理格式不正确的 else 语句也要去掉。

解决了上面的问题，我们再来看如何更严谨的确定年龄。

直接让用户输入年龄的形式并不合适，一种更好的方法是从身份证号中确定年龄。我们知道，身份证号由确定的格式组成，从身份证号中我们可以获取很多信息。具体来说，身份证号前六位表示地址，接下来的八位表示出生日期，再接下来三位为顺序码，最后一位为校验码。

身份证的最后一位是根据前 17 位通过校验算法计算出来的，改变原本的任何一位都会导致校验码不符。通过身份证号，我们就可以较严谨的确定年龄了。

程序处理时间和日期，可能会比大多数人想象的要复杂，为了降低学习的心智负担，这里我们会尽可能简化从身份证号中获取年龄的算法。

假定现在获取的身份证号为 510101200106180395，我们只提取 2001 这个年份，直接与当前的年份 2020 相减计算出年龄。

字符串截取

该如何获取 "510101200106180395" 中的字符呢，其实“字符串”顾名思义就是由“字符”连成的串，我们直接通过位次就可以获取到其中的字符

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word = "hello"
print(word[0]) # h
print(word[1]) # e
print(word[2]) # l
print(word[3]) # l
print(word[4]) # o

没错，程序员就是从 0 开始数数的 😅

可以看到，上面的代码非常繁琐，而且假如需要提取 1000 位，难道还写 1000 行吗？这显然是不可能的，我们可以借助刚学的循环来完成：

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word = "hello"
i = 0
while i < len(word):
    print(word[i])
    i += 1
  • len() 函数用于获取数据长度，len("hello") 的结果自然是 5。
  • i += 1 是 i = i + 1 的简写，二者等价。

那么，结合之前所学的条件语句，提取出生年份的代码就可以这样写：

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id = "510101200106180395"
i = 0

while i < len(id):
    if i in (6, 7, 8, 9): # 当 i 为 6, 7, 8, 9 中的任何一个时
        print(id[i])
    i += 1

if i in (6, 7, 8, 9): 语句用到了 Python 的一些高级特性，我们还没有学，没关系，光这么看就已经非常直观。它和下面的代码等价：

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if i == 6 or i == 7 or i == 8 or i == 9:
    pass # 表示忽略

高下立判， 再一次赞叹 Python 的简洁优雅 👏

能不能再简洁一点，更优雅一点？

Python 告诉你：还真能！

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id = "510101200106180395"

print(id[6:10]) # 2001

id[6:10] 用到了 Python 的“切片”操作符，它可以用于截取字符串。为了便于理解，我又做了个图解：

现在，改写之前的程序：

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name = input("请输入你的姓名：")
id = input("请输入你的身份证号：")

while not id.isdigit() or len(id) != 18: # 当 id 不为纯数字时或不满 18 位时
    id = input("输入有误，请重新输入身份证号：") # 重新获取 id 的值

birth_year = int(id[6:10])

age = 2020 - birth_year

if name == "莉莉":
    print("小姐里面请！")
elif age > 60:
    print("大爷先回家歇歇吧！")
elif age == 40:
    print("恭喜您，今日消费全免，里面请！")
elif age >= 18:  # 当 age 小于等于 60 并且 大于等于 18 时
    print("欢迎您的到来，里面请！")
else:  # 其余情况
    print("小孩子回家玩去")
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> 请输入你的姓名：王花花
> 请输入你的身份证号：510101200106180395
欢迎您的到来，里面请！

很好的实现了我们的需求 🥳

小结

不要忘了，我们将判断年龄的算法尽可能简化了，如果以后我们想让算法更完善，或是给程序添加更多的功能，就需要不断的在中间新插入代码，其中有实现我们业务逻辑的部分，也有具体算法实现的部分，相互耦合在一起，非常琐碎复杂。

管理和维护这样的代码，是我们不愿接受的，该如何解决这种问题呢？

将在下一章节中详细展开 😘