前言

昨天我們玩了 while 的基本功，知道它就像一個「守門員」：

• 條件成立 → 就繼續跑
• 條件不成立 → 就乖乖停下來
• 條件一開始就不成立 → 甚至一次都不會執行

還搭配了 break 跳出、continue 跳過，
做了幾個超實用的練習（ATM、密碼驗證、清單動態刪除）。

那今天呢？

我們要來看 while 的兩個進階技能：

1.無窮迴圈（infinite loop） — while True:
2.while + else — 很多人第一次看到會黑人問號，但其實超有用！

這兩個觀念學會之後，你會對迴圈的「掌控感」再往上一層，能處理更靈活的情境。

一、無窮迴圈 — while True:

什麼是無窮迴圈？

所謂「無窮迴圈」，
就是你不預設它什麼時候停，而是用 條件判斷 + break 來結束。

while True 的由來很「實務」：

很多互動或等待情境，你事先不知道要執行多少次（使用者會輸入幾次、外部事件何時發生）
你想寫一段「一直等、一直處理」的程式，直到某個條件發生才停。

這時候最直覺的做法就是把條件設為永遠成立，
然後用明確的 break 在適當時機跳出。

想像守門員說：只要有人進門我就看著，有人說「掰掰」我就走。
while True: 就是「我會一直待命」，直到有人發出離場信號 (break)。

語法長這樣：

while True:
    # 永遠成立，直到你用 break 強制跳出

白話文就是：

「只要我沒叫你停，你就一直做下去。」是不是很像媽媽在旁邊一直碎念：
「快去寫作業、快去寫作業……」哈哈哈！(應該很有畫面！)

執行流程（步驟）

1. 進入 while True:（條件永遠成立），執行迴圈內容。
2. 在迴圈內檢查某些條件（輸入、事件、錯誤、超時）：
   • 若條件達成 → break → 跳出迴圈（迴圈結束）。
   • 否則繼續下一次迴圈（回到步驟 1）。
3. 迴圈結束後繼續後面的程式碼。

注意：若你忘記任何 break 或者 break 的條件永遠不會成立，就會造成真正的無窮迴圈（CPU 被吃滿，程式卡住）。

範例：數字猜謎遊戲

import random

answer = random.randint(1, 10)

while True:
    guess = int(input("猜一個 1~10 的數字："))
    if guess == answer:
        print("🎉 猜對了！")
        break  # 猜對就結束
    else:
        print("再試一次！")

這種情境下你根本不知道玩家會猜幾次，所以 用 for 迴圈就不合適，
while True 就成為最好的選擇。

輸出：

二、while + else — 神秘用法

很多人不知道，while 其實也可以搭配 else！

while … else 的 else 並不是「如果條件不成立就執行」，
而是當迴圈完整跑完（沒有被 break 中斷）時才執行。

換句話說：

• 迴圈被 break 中止 → else 不會執行。
• 迴圈自然結束（條件變成 False）→ else 會執行一次。

這跟 for … else 的規則是相同的。

為什麼會設計這個語法？

這個語法常用於「搜尋/檢查」類問題：
你在迴圈中找某個東西，如果找到就 break（不需要 else）；

如果找完整個序列都沒找到，
就在 else 做收尾（例如提示「沒找到」或做補救處理）。

語法：

while 條件:
    # 重複執行
else:
    # 當迴圈「正常結束」才會執行這裡

重點：

• 如果是被 break 強制跳出 → else 不會執行
• 如果是條件變成 False → else 才會執行

執行流程

1. 檢查 while 條件：如果 False → 跳過迴圈直接跑 else（假如有 else）。
2. 若 True → 執行迴圈內容。
3. 若在某次迭代執行 break → 跳出迴圈，不執行 else。
4. 若迴圈最後因條件變 False 結束 → 執行 else（一次）。

範例 ：密碼登入驗證

password = "python2025"
attempts = 3

while attempts > 0:
    guess = input("請輸入密碼：")
    if guess == password:
        print("✅ 登入成功")
        break
    else:
        attempts -= 1
        print(f"❌ 密碼錯誤，還剩下 {attempts} 次機會")
else:
    print("🚫 已達輸入上限，帳號鎖定")

這裡的 else 就很直覺：

• 輸入正確 → break 跳出，else 不會執行。
• 三次都失敗 → while 條件不成立，else 才執行鎖定訊息。

是不是很有「保底機制」的感覺？

輸出：(假設密碼連續輸入錯誤三次)

輸出：（假設密碼輸入正確）

範例：找第一個滿足條件的數字（找不到才做 else)

nums = [3, 5, 7, 11, 13]
target = 10

i = 0
while i < len(nums):
    if nums[i] > target:
        print("找到第一個大於 target 的數字：", nums[i])
        break
    i += 1
else:
    print("清單中沒有比 target 還大的數字")

輸出：

範例：質數判斷

n = int(input("輸入 n > 1："))
i = 2
if n <= 1:
    print("請輸入大於 1 的整數")
else:
    while i * i <= n:
        if n % i == 0:
            print(n, "不是質數，因為可被", i, "整除")
            break
        i += 1
    else:
        # 沒有任何小於 sqrt(n) 的因數 → 質數
        print(n, "是質數")

輸出：（若輸入非質數）

輸出：（若輸入質數）

解釋：

• 內部做 while i*i <= n 作為搜尋迴圈。
• 若找到一個因數 → break → 代表不是質數 → else 不執行。
• 若迴圈跑完都沒 break → else 執行，確認質數。

範例:檢查 list 是否全為正數（while … else）

numbers = [5, 3, 7, -2, 10]
i = 0

while i < len(numbers):
    if numbers[i] < 0:
        print(f"❌ 第 {i+1} 個元素為負數: {numbers[i]}")
        break#有遇到負數就break,不管後面還有幾個負數
    i += 1
else:
    print("✅ 全部都是正數！")

輸出：

重點說明：

• while … else 的 else 只有在 迴圈沒有被 break 中斷 時才會執行。
• break → 遇到負數就停止檢查。
• i+1 → 因為索引從 0 開始，所以印出第幾個元素要加 1。

三、常見誤解與陷阱（重點＋簡短範例）

誤解 1：while True = 一定不會結束

事實：while True 會一直跑，除非你在迴圈裡有條件會 break。

陷阱：忘記 break 或 break 條件永遠不會成立 → 無窮迴圈。

偵錯技巧：在迴圈裡加計數器與 print 或 log，
或者在開發階段暫時加上最大迴圈次數保護。

count = 0
while True:
    count += 1
    if count > 1000:
        print("警告：迴圈超過 1000 次，跳出（開發保護）")
        break

誤解 2：while-else 的 else 是「條件不成立時執行」

事實：不只是條件不成立，而是沒有被 break 中斷時會執行。
若迴圈一開始條件就不成立，else 也會執行（因為迴圈是「正常」結束）。

# 迴圈一開始就不成立
while False:
    print("不會執行")
else:
    print("會執行 else，因為迴圈正常結束（根本沒跑）"

誤解 3：把 break 放在內層時，會跳出所有巢狀層

事實：break 只跳出當前層迴圈，不會直接跳到最外面。
若需要一口氣退出多層，可以設計旗標（flag）或拋例外，但不要亂拋。

實戰演練：簡易選課系統

這個程式模擬一個 學生選課系統：

• 系統提供五門課程：「Python,C,C++,Java,HTML」
• 學生最多可以選 三門課
• 使用 while 迴圈不斷要求輸入，直到選滿三門課

程式中也使用了 enumerate()、break/continue，以及 while … else。

print("=== 程式語言選課系統 ===")
courses = ["Python", "C", "C++", "Java", "HTML"]
selected = []

while len(selected) < 3:  # 最多選 3 門課
    print("\n可選課程：")
    for i, c in enumerate(courses, 1):
        print(f"{i}. {c}")

    try:
        choice = int(input("請輸入選課編號："))
    except ValueError:
        print("⚠️ 請輸入有效數字")
        continue

    if 1 <= choice <= len(courses):
        course = courses[choice-1]
        if course in selected:
            print(f"⚠️ {course} 已選過，請選其他課程")
            continue
        selected.append(course)
        print(f"✅ 成功選擇 {course}")
    else:
        print("⚠️ 無效選項，請重新輸入")
else:
    print("\n✅ 選課完成！你選了：", selected)

這邊我會分成幾個區塊做詳細解說～讀者們不用擔心！

print("=== 程式語言選課系統 ===")
courses = ["Python", "C", "C++", "Java", "HTML"]
selected = []

• courses：課程清單，存放可選的課程
• selected：空 list，用來記錄學生已選的課程

輸出：

while len(selected) < 3:  # 最多選 3 門課

• 條件：len(selected) < 3 → 只要已選課程少於 3，就繼續迴圈
• 這裡用 動態條件 控制迴圈，不用事先知道迴圈跑幾次
• 一旦 selected 長度達 3 → 條件不成立 → 迴圈結束 → 執行 else

    print("\n可選課程：")
    for i, c in enumerate(courses, 1):
        print(f"{i}. {c}")

• 每次迴圈都列出可選課程
• enumerate(courses, 1) → 給每門課一個編號，從 1 開始
• 讓學生輸入數字就可以選課

    try:
        choice = int(input("請輸入選課編號："))
    except ValueError:
        print("⚠️ 請輸入有效數字")
        continue

• 用 try … except 捕捉輸入錯誤，例如輸入文字或空白
• 如果轉換失敗 → 印出警告 → continue → 直接跳過本次迴圈，重新顯示課程

    if 1 <= choice <= len(courses):
        course = courses[choice-1]

• 判斷輸入是否在有效範圍內（1 ~ 5）
• courses[choice-1] → 把編號轉成課程名稱（因為 list 索引從 0 開始）

        if course in selected:
            print(f"⚠️ {course} 已選過，請選其他課程")
            continue

• 檢查課程是否已選過
• 如果已經選過 → 警告 → continue → 跳過本次迴圈，重新要求輸入。

        selected.append(course)
        print(f"✅ 成功選擇 {course}")

• 將課程加入 selected 清單
• 提示使用者選課成功

    else:
        print("⚠️ 無效選項，請重新輸入")

• 如果輸入的數字不在有效範圍內（1~5）
• 提示錯誤 → 重新輸入

else:
    print("\n✅ 選課完成！你選了：", selected)

• while … else 的 else 區塊
• 當 while 條件不成立時執行 → 也就是選滿三門課
• 印出學生最終選課清單

完整輸出：

今日結語

今天我們實作了 while 迴圈的進階玩法，

從基本條件控制到：

• 動態條件：像選課系統一樣，條件會隨著 list 長度改變
• while True + break：無限迴圈中控制退出時機
• while … else：當迴圈自然結束時才執行的特別邏輯
• continue：跳過不符合規則的輸入，保持程式流暢

透過實戰範例，我們學會如何：

• 檢查重複輸入
• 限制選課上限
• 處理輸入錯誤

這些技巧讓迴圈不再只是「重複工人」，
而是能 智慧地控制流程、靈活應對各種情況的好幫手。

🔥 貼心小提醒：

鐵人賽已經進入一半啦！時間真的過得好快～
相信一天天堅持到現在的讀者們，也有很大的收穫！！
我也和螢幕前的你們，一同努力奮鬥中～
每天都會思考還有什麼實用的語法可以分享給大家～
也希望大家可以快樂的學習、有成就感的學習～

15天後的你，會感謝現在的你自己！！
我們一起堅持下去～那麼我們就明天見囉！！