Python中的迭代器（循环变量）

Question

为了练习和更好地理解for循环，我设计了一个计算给定数字阶乘的函数。除了迭代器（循环变量）的作用，我基本上都明白了。

以下是我设计的函数：

def main():
    print("This program computes the factorial of a number!")
    n = eval(input("Enter a whole number: "))
    fact = 1
    for factor in range(n, 1, -1):
        fact = fact * factor
    print("The factorial of {} is {}!".format(n, fact))
main()

当我运行计算6的阶乘的程序时，函数会输出：6的阶乘是720！ 我想了解程序用户提供的输入变量n在迭代器（循环变量）factor中起到什么作用和关系？

为了测试这一点，我删除了迭代器（循环变量）factor并将其替换为输入变量n。

def main():
    print("This program computes the factorial of a number!")
    n = eval(input("Enter a whole number: "))
    fact = 1
    for n in range(n, 1, -1):
        fact = fact * n
    print("The factorial of {} is {}!".format(n, fact))
main()

当我使用与先前代码相同的阶乘数字6运行程序时，函数会打印： 2的阶乘是720！ 当我要求Python计算相同的阶乘数时，为什么会得到两个不同的答案。显然，后面的代码有些问题，我认为这与输入变量n和迭代器（循环变量）factor之间的关系有关。

- user4581398

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你在第二个版本中使用变量 n 作为循环变量，覆盖了原始变量 n。 - bereal

1. 有一个 math.factorial 函数；
2. n 正在被 for 循环覆盖。

- Mark R.

与问题无关，但很重要：为了Guido的缘故，请不要使用eval。 int(input(...))就足够了。 - bereal

@bereal：确实。旧的2.x input() 被废弃是有原因的。 - Kevin

感谢 bereal、Mark 和 Kevin 的澄清。很有道理。听说使用 eval 可能会带来潜在的后果。谢谢提醒。 - user4581398

Answer 1

从您的工作代码开始：

def main():
    print("This program computes the factorial of a number!")
    n = eval(input("Enter a whole number: "))
    fact = 1
    for factor in range(n, 1, -1):
        fact = fact * factor
    print("The factorial of {} is {}!".format(n, fact))
main()

添加打印语句（专业提示：这是一种非常有用的调试技巧）：

def main():
    print("This program computes the factorial of a number!")
    n = eval(input("Enter a whole number: "))
    fact = 1
    for factor in range(n, 1, -1):
        print(factor)  # Add this line
        fact = fact * factor
    print("The factorial of {} is {}!".format(n, fact))
main()

你应该看到如下输出：

6
5
4
3
2
The factorial of 6 is 720!

正如您所看到的，factor变量在每次循环中都会改变。它取得了您指定的range()中每个连续的值。

当您将循环变量更改为n时，它被这些值覆盖。

- Kevin

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那么迭代器（循环变量）有点保护原始变量“n”的值，对吗？ - user4581398

该值本身不需要“保护”。您只需要小心不要覆盖它。将循环视为运行 factor = 6... factor = 5，直到2。如果您使用 n 而不是 factor，则 n 的旧值将被删除。 - Kevin

非常有道理。感谢你的帮助，Kevin。祝一切顺利！ - user4581398

还请看一下我的回答。我在这里重申一遍。你现在是用当前范围range(n, 1, -1)从n到2，将其改为range(1, n+1, 1)，它将允许你从1到6，并得到正确的输出6的阶乘是720。 - RPBruiser

@RPBruiser：将从n到2的值相乘，与从1到n相乘得到的答案相同。乘法是可交换的，乘以1不会改变任何东西。OP的第一个示例已经产生了正确的输出。 - Kevin

@Kevin，我明白这一点，我并不是在说他的数学有问题，而是因为n被覆盖了，所以输出结果是The factorial of 2 is 720，因为n从6变成了2，这就是为什么它会说阶乘是2，但是如果他从1到6进行循环，它将会得到正确的输出结果The factorial of 6 is 720，因为n被覆盖为1开始，并且只会一直循环到所需的n值。我并不是在说他的数学有问题，我只是想说他的range()写法是导致错误的原因。 - RPBruiser

Answer 2

在你的第二个程序中，当函数运行到打印语句时，n已经被for循环改变了。因此，虽然n在循环内部按照你的预期发生变化，但是当你打印n时，它已经被循环覆盖了。

- Geoffrey

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感谢您的反馈，Geoffrey。非常感激。 - user4581398

Answer 3

1. 覆盖变量：

当用户输入的值被定义在变量 n 中时，在第二个例子中，变量 n 再次被定义在 for 循环中。因此，变量 n 被覆盖。 检查变量 n 的标识。

例如：

>>> n = 6
>>> id(n)
160708724
>>> n = 2
>>> id(n)
160708772
>>> 

2. 从键盘输入数值时，使用异常处理来进行类型转换。

例如，当代码需要从键盘获取数字时。

>>> try:
...    n = int(raw_input("Enter number:"))
... except ValueError:
...    print "Enter only number value."
... 
Enter number:99
>>> n
99
>>> type(n)
<type 'int'>
>>> try:
...    n = int(raw_input("Enter number:"))
... except ValueError:
...    print "Enter only number value."
... 
Enter number:test
Enter only number value.
>>> 

与您的第二个示例相关：我只打印n的值

代码：

def factorialGenerator():
    print("This program computes the factorial of a number!")
    while True:
        try:
            n = int(raw_input("Enter a whole number: "))
            break
        except ValueError:
            print "Enter only digit."

    print "\nUser enter value %d and its id %s\n"%(n, id(n))

    fact = 1
    for n in range(n, 1, -1):
        print "In for loop value %d and its id %s"%(n, id(n))
        fact = fact * n

    print("\nThe factorial of {} is {}!".format(n, fact))


if __name__=="__main__":
    factorialGenerator()

输出：

This program computes the factorial of a number!
Enter a whole number: r
Enter only digit.
Enter a whole number: 6

User enter value 6 and its id 142415988

In for loop value 6 and its id 142415988
In for loop value 5 and its id 142416000
In for loop value 4 and its id 142416012
In for loop value 3 and its id 142416024
In for loop value 2 and its id 142416036

The factorial of 2 is 720!

- Vivek Sable

Answer 4

尝试：

def main():
    print("This program computes the factorial of a number!")
    n = eval(input("Enter a whole number: "))
    fact = 1
    for n in range(1, n+1, 1):
        fact = fact * n
    print("The factorial of {} is {}!".format(n, fact))
main()

你的问题在于将n在6处覆盖为2，而使用新范围时，它会从一开始就被覆盖，直到达到所需的n值。

- RPBruiser