程序控制結(jié)構(gòu)【案例3-2】智能家居控制程序02案例分析本案例通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的智能家居設(shè)備控制模擬程序，模擬用戶(hù)控制家中的各類(lèi)智能設(shè)備，如開(kāi)關(guān)燈（當(dāng)用戶(hù)選擇控制燈時(shí)，根據(jù)當(dāng)前燈的狀態(tài)“開(kāi)/關(guān)”進(jìn)行反轉(zhuǎn)）、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度（更新溫度變量并反饋結(jié)果）、控制掃地機(jī)器人（根據(jù)當(dāng)前機(jī)器人狀態(tài)“工作/靜止”進(jìn)行切換）、查看所有設(shè)備狀態(tài)（一次性輸出所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)），直觀展現(xiàn)分支和循環(huán)在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用。開(kāi)關(guān)燈功能運(yùn)行結(jié)果調(diào)節(jié)空調(diào)溫度功能運(yùn)行結(jié)果控制掃地機(jī)器人功能運(yùn)行結(jié)果控制掃地機(jī)器人功能運(yùn)行結(jié)果知識(shí)儲(chǔ)備for循環(huán)while循環(huán)無(wú)限循環(huán)條件判斷語(yǔ)句在循環(huán)中的運(yùn)用知識(shí)儲(chǔ)備知識(shí)儲(chǔ)備—for循環(huán)for循環(huán)一般用于實(shí)現(xiàn)遍歷循環(huán)。遍歷指逐一訪問(wèn)目標(biāo)對(duì)象中的數(shù)據(jù)，例如逐個(gè)訪問(wèn)字符串中的字符；遍歷循環(huán)指在循環(huán)中完成對(duì)目標(biāo)對(duì)象的遍歷。for變量in可迭代對(duì)象:

代碼塊1[else:

代碼塊2]語(yǔ)法格式上述格式中，“變量”是一個(gè)臨時(shí)變量，又稱(chēng)“循環(huán)變量”，用于臨時(shí)存儲(chǔ)從可迭代對(duì)象中讀取出來(lái)的元素；“代碼塊1”是要重復(fù)執(zhí)行的代碼段，代碼塊指的是具有相同縮進(jìn)格式的多行代碼，由于和循環(huán)結(jié)構(gòu)聯(lián)用，因此“代碼塊1”又稱(chēng)為循環(huán)體。知識(shí)儲(chǔ)備—for循環(huán)無(wú)縫銜接單元測(cè)試forsin'鄉(xiāng)村振興':print(s,end='*')else:print('for循環(huán)正常結(jié)束了')示例4使用for循環(huán)遍歷字符串“鄉(xiāng)村振興”，并在控制臺(tái)輸出。知識(shí)儲(chǔ)備—for循環(huán)無(wú)縫銜接單元測(cè)試在for循環(huán)中，range()函數(shù)是一個(gè)非常實(shí)用的工具，它可以方便地生成整數(shù)序列，語(yǔ)法格式如下：range(start,end,step)語(yǔ)法格式參數(shù)說(shuō)明：

start：范圍開(kāi)始的整數(shù)（包括該整數(shù)）。如果省略該參數(shù)，則默認(rèn)從0開(kāi)始。

end：范圍結(jié)束的整數(shù)（不包括該整數(shù)），必須參數(shù)。

step：步長(zhǎng)，即數(shù)字之間的間隔，默認(rèn)為1。如果為正數(shù)，則序列中的數(shù)字會(huì)遞增；如果為負(fù)數(shù)，則序列中的數(shù)字會(huì)遞減。知識(shí)儲(chǔ)備—for循環(huán)無(wú)縫銜接單元測(cè)試start=1n=int(input('輸入正整數(shù)：'))ls=range(1,n+1)foriinls:print(i)示例5生成1到n的整數(shù)序列。知識(shí)儲(chǔ)備—while循環(huán)while循環(huán)是一種控制流語(yǔ)句，用于重復(fù)執(zhí)行一段代碼塊，直到給定的條件不再滿(mǎn)足為止。常用于循環(huán)次數(shù)不確定，僅依據(jù)某個(gè)條件來(lái)決定是否繼續(xù)循環(huán)的場(chǎng)景。語(yǔ)法格式如下：while條件表達(dá)式：

代碼塊1[else:

代碼塊2]語(yǔ)法格式知識(shí)儲(chǔ)備—while循環(huán)無(wú)縫銜接單元測(cè)試s=0n=1whilen<=100:s=s+nn=n+1print('計(jì)算的累加和為：',s)示例6使用while循環(huán)計(jì)算1+2+3+…+100的累加和。知識(shí)儲(chǔ)備—無(wú)限循環(huán)無(wú)縫銜接單元測(cè)試無(wú)限循環(huán)又叫死循環(huán)，是指循環(huán)條件一直成立、會(huì)持續(xù)不斷執(zhí)行的循環(huán)，直到顯式地中斷它（例如，使用break語(yǔ)句或關(guān)閉程序）。在Python中，可以使用“whileTrue:”來(lái)創(chuàng)建一個(gè)無(wú)限循環(huán)。whileTrue:

條件為真時(shí)執(zhí)行的代碼塊語(yǔ)法格式知識(shí)儲(chǔ)備—無(wú)限循環(huán)無(wú)縫銜接單元測(cè)試i=1whileTrue:print(i)ifi==5:breaki+=1示例7定義一個(gè)無(wú)限循環(huán)，并使用break語(yǔ)句終止。知識(shí)儲(chǔ)備—條件判斷語(yǔ)句在循環(huán)中的運(yùn)用無(wú)縫銜接單元測(cè)試在循環(huán)中，常常需要結(jié)合條件判斷語(yǔ)句（如if語(yǔ)句）對(duì)循環(huán)變量或其他相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行條件判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果決定后續(xù)的操作。無(wú)縫銜接單元測(cè)試count=0foriinrange(20):print(f"正在打印第{i+1}份筆記")count+=1ifcount==10:print("已打印10份，休息一下")示例8使用for循環(huán)模擬打印20份筆記，打印第10份時(shí)提示“已打印10份，休息一下”。案例實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建名稱(chēng)為“智能家居控制程序”的項(xiàng)目，在項(xiàng)目下創(chuàng)建名稱(chēng)為smart_home_system的Python文件。準(zhǔn)備工作案例實(shí)現(xiàn)STEP01初始化設(shè)備狀態(tài)定義并設(shè)置三個(gè)智能家居設(shè)備（燈、空調(diào)、掃地機(jī)器人）的初始狀態(tài)，為后續(xù)操作提供基準(zhǔn)值。通過(guò)變量存儲(chǔ)狀態(tài)，便于動(dòng)態(tài)更新和查詢(xún)。light_status="關(guān)閉"air_conditioner_temperature=26robot_status="靜止"案例實(shí)現(xiàn)STEP02創(chuàng)建主菜單循環(huán)使用無(wú)限循環(huán)持續(xù)展示功能菜單（控制燈、調(diào)節(jié)溫度等），獲取用戶(hù)輸入選項(xiàng)。確保程序在用戶(hù)主動(dòng)退出前保持運(yùn)行，形成交互閉環(huán)。原有代碼....whileTrue:print("\n=====智能家居設(shè)備控制菜單=====")print("1.控制燈")print("2.調(diào)節(jié)空調(diào)溫度")print("3.控制掃地機(jī)器人")print("4.查看所有設(shè)備狀態(tài)")print("5.退出")user_choice=input("請(qǐng)輸入操作選項(xiàng)(1-5):")案例實(shí)現(xiàn)STEP03控制燈當(dāng)用戶(hù)選擇控制燈時(shí)，根據(jù)當(dāng)前燈的狀態(tài)（開(kāi)/關(guān)）進(jìn)行反轉(zhuǎn)，并更新?tīng)顟B(tài)變量，同時(shí)輸出操作結(jié)果。whileTrue:原有代碼...ifuser_choice=="1":iflight_status=="關(guān)閉":light_status="打開(kāi)"print("燈已打開(kāi)")else:light_status="關(guān)閉"print("燈已關(guān)閉")案例實(shí)現(xiàn)STEP04調(diào)節(jié)空調(diào)溫度當(dāng)用戶(hù)選擇控制燈時(shí)，根據(jù)當(dāng)前燈的狀態(tài)（開(kāi)/關(guān)）進(jìn)行反轉(zhuǎn)，并更新?tīng)顟B(tài)變量，同時(shí)輸出操作結(jié)果。whileTrue:原有代碼...elifuser_choice=="2":print(f"當(dāng)前空調(diào)溫度為{air_conditioner_temperature}℃")new_temp=input("請(qǐng)輸入新的溫度值(16-30):")ifnew_temp.isdigit():new_temp=int(new_temp)if16<=new_temp<=30:air_conditioner_temperature=new_tempprint(f"空調(diào)溫度已調(diào)節(jié)至{air_conditioner_temperature}℃")else:print("溫度值超出范圍，請(qǐng)輸入16-30之間的數(shù)字")else:print("輸入無(wú)效，請(qǐng)輸入數(shù)字")案例實(shí)現(xiàn)STEP05控制掃地機(jī)器人根據(jù)當(dāng)前機(jī)器人狀態(tài)（工作/靜止）進(jìn)行切換，更新?tīng)顟B(tài)變量并輸出相應(yīng)提示，模擬設(shè)備啟停操作。whileTrue:原有代碼...elifuser_choice=="3":ifrobot_status=="靜止":robot_status="工作"print("掃地機(jī)器人已開(kāi)始工作")else:robot_status="靜止"print("掃地機(jī)器人已停止工作")案例實(shí)現(xiàn)STEP06查看設(shè)備狀態(tài)一次性輸出所有設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)（燈的開(kāi)關(guān)、空調(diào)溫度、機(jī)器人工作狀態(tài)），幫助用戶(hù)確認(rèn)系統(tǒng)當(dāng)前配置。whileTrue:原有代碼...elifuser_choice=="4":print(f"燈的狀態(tài):{light_status}")print(f"空調(diào)溫度:{air_conditioner_temperature}℃")print(f"掃地機(jī)器人狀態(tài):{robot_status}")案例實(shí)現(xiàn)STEP07退出系統(tǒng)當(dāng)用戶(hù)選擇退出時(shí)，輸出感謝信息并終止循環(huán)，結(jié)束程序運(yùn)行。whileTrue:原有代碼