Введение в Python
Поиск
Новое на сайте
Циклы в Python
Часто возникают ситуации, в которых вам необходимо выполнить блок кода несколько раз. Как правило, команды выполняются одна вслед за другой, но существуют способы зациклить код. Во многих языках программирования для этой цели используются инструкции циклов. В Python существуют следующют два типа цикличных выражений:
Цикл while в Python:
Инструкция while в Python повторяет указанный блок кода до тех пор, пока указанное в цикле условие будет оставаться истинным.
Цикл while в Python записывается следующим образом:
При этом выражением может быть как одна так и несколько инструкций. Условием может быть любое истинное или ненулевое значение. Выражение будет повторяться, пока условие будет истинным.
Когда условие становится ложным интерпретатор переводит выполнение программы на строку, следующую за циклом. Рассмотрим следующий пример цикла while в Python:
Запустив код, вы увидите следующий результат:
Бесконечный цикл:
Цикл while становится бесконечным в случае, когда условие цикла никогда не становится ложным. Примером задачи для реализации которой необходим бесконечный цикл может быть, например, создание программы «Часы», которая бесконечно будет обновлять и отображать время. Однако, часто бесконечный цикл является ошибкой начинающего программиста, который забыл добавить изменение условия цикла. Например:
Цикл for в Python:
Цикл for в Python обладает способностью переберать элементы любого комплексного типа данных (например, строки или списка). В Python цикл for обладает следующим синтаксисом:
Переменной item присваивается значение первого элемента sequence, после чего выполняется statement. Затем переменной item присваивается следующее по порядку значение и так далее до тех пор, пока не будут перебраны все элементы sequence. Например:
Запустив код выше получим:
Перебор комплексных типов данных по индексам:
Другой способ прохода циклом for по комплексным типам данных является проход по индексам. Как вы помните, любой элемент последовательности можно получить по его индексу. Для генерации списка индексов воспользуемся встроенной функцией range(). Например:
В результате программа напечатает перечень дней недели.
Команда break в Python:
Команда break в Python прекращает выполнение цикла и переводит выполнение программы на строку следующую после цикла.
Команда break работает как в цикле while та и в цикле for. Например:
Цикл «for» в Python — универсальная управляющая конструкция
Применение циклов
Концепция циклов — это не просто очередная абстрактная выдумка программистов. Повторяющиеся раз за разом операции окружают нас и в реальной жизни:
🥣 добление щепотки приправ в варящийся бульон и помешивание его до тех пор, пока пакетик специй не закончится,
🕙 следование строгому расписанию каждый будний день, пока не наступят долгожданные выходные,
🌄 даже банальная смена времён год,
— всё это циклы, и представить нормальную жизнь без них попросту невозможно.
Впрочем, то же касается и программирования. Представьте, что вам нужно последовательно напечатать числа от 1 до 9999999999. В отсутствии циклов, эту задачу пришлось бы выполнять ручками, что потребовало бы колоссального количества кода и огромных временных затрат:
Циклы же позволяют уместить такую многокилометровую запись в изящную и простую для понимания конструкцию, состоящую всего из двух строчек:
for i in range(1, 10000000000): print(i)
Смысл её крайне прост. В основе цикла for лежат последовательности, и в примере выше это последовательность чисел от 1 до 9999999999. for поэлементно её перебирает и выполняет код, который записан в теле цикла. В частности, для решения данной задачи туда была помещена инструкция, позволяющая выводить значение элемента последовательности на экран.
Итерации
👉 Чтобы выполнить итерацию, Python делает следующее:
Пример создания итерируемого объекта Для того чтобы создать собственный класс итерируемого объекта, нужно всего лишь внутри него реализовать два метода: __iter__() и __next__() :
Создадим простой строковый итератор, который на каждой итерации, при получении следующего элемента (т.е. символа), приводит его к верхнему регистру:
class ToUpperCase: def __init__(self, string_obj, position=0): «»»сохраняем строку, полученную из конструктора, в поле string_obj и задаём начальный индекс»»» self.string_obj = string_obj self.position = position def __iter__(self): «»» возвращаем сам объект «»» return self def __next__(self): «»» метод возвращает следующий элемент, но уже приведенный к верхнему регистру «»» if self.position >= len(self.string_obj): # исключение StopIteration() сообщает циклу for о завершении raise StopIteration() position = self.position # инкрементируем индекс self.position += 1 # возвращаем символ в uppercase-e return self.string_obj[position].upper() low_python = «python» high_python = ToUpperCase(low_python) for ch in high_python: print(ch, end=»») > PYTHON
Синтаксис for
Как было замечено, цикл for python — есть средство для перебора последовательностей. С его помощью можно совершать обход строк, списков, кортежей и описанных выше итерируемых объектов.
В простейшем случае он выглядит так:
for item in collection: # do something
aliceQuote = «The best way to explain it is to do it.» # с помощью цикла for посчитаем количество символов (с пробелами) в строке # зададим счетчик count = 0 # будем посимвольно обходить весь текст for letter in aliceQuote: # на каждой новой итерации: # в переменной letter будет храниться следующий символ предложения; # увеличиваем счетчик на 1; count += 1 print(count) > 39
range() и enumerate()
Вы уже наверняка запомнили, что for работает с последовательностями. В программировании очень часто приходится повторять какую-то операцию фиксированное количество раз. А где упоминается «количество чего-то», существует и последовательность, числовая.
👉 Для того чтобы выполнить какую-либо инструкцию строго определенное число раз, воспользуемся функцией range() :
# скажем Миру привет целых пять раз! for i in range(5): print(«Hello World!») > Hello World! Hello World! Hello World! Hello World! Hello World!
range() можно представлять, как функцию, что возвращает последовательность чисел, регулируемую количеством переданных в неё аргументов. Их может быть 1, 2 или 3:
Здесь start — это первый элемент последовательности (включительно), stop — последний (не включительно), а step — разность между следующим и предыдущим членами последовательности.
# заменим каждый пятый символ предложения, начиная с 0-го, на * text = «Это не те дроиды, которых вы ищете» new_text = «» for char in enumerate(text): if char[0] % 5 == 0: new_text += ‘*’ else: new_text += char[1] print(new_text) > *то н* те *роид*, ко*орых*вы и*ете
break и continue
Два похожих оператора, которые можно встретить и в других языках программирования.
Здесь видно, как цикл, дойдя до числа 45 и вернув истину в условном выражении, прерывается и заканчивает свою работу.
# continue for num in range(40, 51): if num == 45: continue print(num) > 40 41 42 43 44 46 47 48 49 50
В случае continue происходит похожая ситуация, только прерывается лишь одна итерация, а сам же цикл продолжается.
group_of_students = [21, 18, 19, 21, 18] for age in group_of_students: if age Всё в порядке, они совершеннолетние
Best practice
Цикл по списку
Перебрать list в цикле не составляет никакого труда, поскольку список — объект итерируемый:
# есть список entities_of_warp = [«Tzeench», «Slaanesh», «Khorne», «Nurgle»] # просто берём список, «загружаем» его в цикл и без всякой задней мысли делаем обход for entity in entities_of_warp: print(entity) > Tzeench Slaanesh Khorne Nurgle
Так как элементами списков могут быть другие итерируемые объекты, то стоит упомянуть и о вложенных циклах. Цикл внутри цикла вполне обыденное явление, и хоть количество уровней вложенности не имеет пределов, злоупотреблять этим не следует. Циклы свыше второго уровня вложенности крайне тяжело воспринимаются и читаются.
Цикл по словарю
Цикл, в таком случае, будет выглядеть следующим образом:
Цикл по строке
Строки, по сути своей — весьма простые последовательности, состоящие из символов. Поэтому обходить их в цикле тоже совсем несложно.
word = ‘Alabama’ for w in word: print(w, end=» «) > A l a b a m a
Как сделать цикл for с шагом
# выведем числа от 100 до 1000 с шагом 150 for nums in range(100, 1000, 150): print(nums) > 100 250 400 550 700 850
Обратный цикл for
Если вы еще не убедились в том, что range() полезна, то вот ещё пример: благодаря этой функции можно взять и обойти последовательность в обратном направлении.
for в одну строку
Крутая питоновская фишка, основанная на так называемых list comprehensions или, по-русски, генераторов. Их запись, быть может, несколько сложнее для понимания, зато очевидно короче и, по некоторым данным, она работает заметно быстрее на больших массивах данных.
В общем виде генератор выглядит так:
[результирующее выражение | цикл | опциональное условие]
Приведем пример, в котором продублируем каждый символ строки inputString :
# здесь letter * 2 — результирующее выражение; for letter in inputString — цикл, а необязательное условие опущено double_letter = [letter * 2 for letter in «Banana»] print(double_letter) > [‘BB’, ‘aa’, ‘nn’, ‘aa’, ‘nn’, ‘aa’]
Другой пример, но теперь уже с условием:
# создадим список, что будет состоять из четных чисел от нуля до тридцати # здесь if x % 2 == 0 — необязательное условие even_nums = [x for x in range(30) if x % 2 == 0] print(even_nums) [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28]
Циклы
Выполнение программ, написанных на любом языке программирования, по умолчанию является последовательным. Иногда нам может понадобиться изменить выполнение программы. Выполнение определенного кода может потребоваться повторить несколько раз.
Для этого в языках программирования предусмотрены различные типы циклов, которые способны повторять определенный код несколько раз. Чтобы понять принцип работы оператора цикла, рассмотрим следующую схему.
Для чего нужны циклы в python?
Циклы упрощают сложные задачи до простых. Он позволяет нам изменить поток программы таким образом, что вместо того, чтобы писать один и тот же код снова и снова, мы можем повторять его конечное число раз. Например, если нам нужно вывести первые 10 натуральных чисел, то вместо того, чтобы использовать оператор print 10 раз, мы можем вывести их внутри цикла, который выполняется до 10 итераций.
Преимущества циклов
В Python преимущества циклов, как и в других язвках программирования, заключаются в следующем:
В Python существуют следующие операторы циклов.
| Оператор цикла | Описание |
|---|---|
| for | Цикл for используется в том случае, когда необходимо выполнить некоторую часть кода до тех пор, пока не будет выполнено заданное условие. Цикл for также называют циклом c предусловием. Лучше использовать цикл for, если количество итераций известно заранее. |
| while | Цикл while используется в сценарии, когда мы не знаем заранее количество итераций. Блок операторов в цикле while выполняется до тех пор, пока не будет выполнено условие, указанное в цикле while. Его также называют циклом с предварительной проверкой условия. |
| do-while | Цикл do-while продолжается до тех пор, пока не будет выполнено заданное условие. Его также называют циклом с пстусловием. Он используется, когда необходимо выполнить цикл хотя бы один раз. |
Цикл for в Python
Цикл for в Python используется для многократного повторения операторов или части программы. Он часто используется для обхода структур данных, таких как список, кортеж или словарь.
Синтаксис цикла for в python приведен ниже.
Цикл For с использованием последовательности
Пример 1: Итерация строки с помощью цикла for
Пример 2: Программа для печати таблицы заданного числа.
Пример 3: Программа для печати суммы заданного списка.
Цикл For с использованием функции range()
Функция range()
Рассмотрим следующие примеры:
Пример 1: Программа для печати чисел по порядку.
Пример 2: Программа для печати таблицы заданного числа.
Пример 3: Программа для печати четного числа с использованием размера шага в range().
Вложенный цикл for в python
Python позволяет нам вложить любое количество циклов for внутрь цикла for. Внутренний цикл выполняется n раз за каждую итерацию внешнего цикла. Синтаксис приведен ниже.
Пример 1: Вложенный цикл for
Пример 2: Программа для печати пирамиды чисел.
Использование оператора else в цикле for
Цикл for полностью исчерпал себя, так как нет прерывания.
Цикл был прерван, благодаря оператору break.
Цикл while в Python
Цикл while позволяет выполнять часть кода до тех пор, пока заданное условие не станет ложным. Он также известен как цикл с предварительной проверкой условия.
Синтаксис приведен ниже.
Операторы управления циклом
Мы можем изменить обычную последовательность выполнения цикла while с помощью оператора управления циклом. Когда выполнение цикла while завершается, все автоматические объекты, определенные в этой области видимости, уничтожаются. Python предлагает следующие управляющие операторы для использования в цикле while.
Пример 1: Программа для печати от 1 до 10 с использованием цикла while
Пример 2: Программа для печати таблицы заданных чисел.
Бесконечный цикл while
Если условие, заданное в цикле while, никогда не станет ложным, то цикл while никогда не завершится, и он превратится в бесконечный цикл while.
Любое ненулевое значение в цикле while указывает на всегда истинное состояние, в то время как ноль указывает на всегда ложное состояние. Такой подход полезен, если мы хотим, чтобы наша программа непрерывно выполнялась в цикле без каких-либо помех.
Использование else в цикле while
Программа для печати чисел Фибоначчи до заданного предела
Оператор прерывания в Python
Прерывание обычно используется в тех случаях, когда нам нужно прервать цикл при заданном условии.
Синтаксис прерывания приведен ниже.
Пример: оператор break с циклом while
Оператор continue в Python
Оператор continue в Python используется для возврата управления программой в начало цикла. Оператор continue пропускает оставшиеся строки кода внутри цикла и начинает следующую итерацию. В основном он используется для определенного условия внутри цикла, чтобы мы могли пропустить определенный код для конкретного условия.
Рассмотрим следующие примеры.
Давайте посмотрим на другой пример:
Оператор pass в python
Оператор pass является нулевым оператором (null operation), поскольку при его выполнении ничего не происходит. Он используется в тех случаях, когда оператор синтаксически необходим, но мы не хотим использовать вместо него какой-либо исполняемый оператор.
Например, он может быть использован при переопределении метода родительского класса в подклассе, но мы не хотим давать его конкретную реализацию в подклассе.
Pass также используется в тех случаях, когда код будет записан где-то, но еще не записан в программном файле. Рассмотрим следующий пример.
Python цикл Do While
В Python нет цикла do while. Но мы можем создать подобную программу.
Цикл do while используется для проверки условия после выполнения оператора. Он похож на цикл while, но выполняется хотя бы один раз.
Общий синтаксис цикла Do While (не отностится к python)
Что такое цикл питон
Циклы позволяют повторять некоторое действие в зависимости от соблюдения некоторого условия.
Цикл while
Все инструкции, которые относятся к циклу while, располагаются на последующих строках и должны иметь отступ от начала строки.
В данном случае цикл while будет продолжаться, пока переменная choice содержит латинскую букву «Y» или «y».
Сам блок цикла состоит из двух инструкций. Сначала выводится сообщение «Привет», а потом вводится новое значение для переменной choice. И если пользователь нажмет какую-то другую клавишу, отличную от Y, произойдет выход из цикла, так как условие choice.lower() == «y» вернет значение False. Каждый такой проход цикла называется итерацией.
Также обратите внимание, что последняя инструкция print(«Работа программы завешена») не имеет отступов от начала строки, поэтому она не входит в цикл while.
Здесь вводит с консоли некоторое число, и пока число-счетчик i не будет больше введенного числа, будет выполняться цикл, в котором происходит умножения числа factorial.
Цикл for
А со следующей строки располагается блок инструкций цикла, которые также должны иметь отступы от начала строки.
Рассмотрим на примере вычисления факториала:
Вначале вводим с консоли число. В цикле определяем переменную i, в которую сохраняются числа из коллекции, создаваемой функцией range.
Допустим, с консоли вводится число 6, то вызов функции range приобретает следующую форму:
Эта функция будет создавать коллекцию, которая будет начинаться с 1 и будет последовательно наполняться целыми числами вплоть до 7. То есть это будет коллекция [1, 2, 3, 4, 5, 6].
При выполнении цикла из этой коллекции последовательно будут передаваться числа в переменную i, а в самом цикле будет происходить умножение переменной i на переменную factorial. В итоге мы получим факториал числа.
Консольный вывод программы:
Функция range
Функция range имеет следующие формы:
range(stop) : возвращает все целые числа от 0 до stop
range(start, stop) : возвращает все целые числа в промежутке от start (включая) до stop (не включая). Выше в программе факториала использована именно эта форма.
range(start, stop, step) : возвращает целые числа в промежутке от start (включая) до stop (не включая), которые увеличиваются на значение step
Примеры вызовов функции range:
Например, выведем последовательно все числа от 0 до 4:
Вложенные циклы
Одни циклы внутри себя могут содержать другие циклы. Рассмотрим на примере вывода таблицы умножения:
Внешний цикл for i in range(1, 10) срабатывает 9 раз, так как в коллекции, возвращаемой функцией range, 9 чисел. Внутренний цикл for j in range(1, 10) срабатывает 9 раз для одной итерации внешнего цикла, и соответственно 81 раз для всех итераций внешнего цикла.
В каждой итерации внутреннего цикла на консоль будет выводится произведение чисел i и j. В итоге мы получим следующий консольный вывод:
Выход из цикла. break и continue
Оператор break может использоваться, если в цикле образуются условия, которые несовместимы с его дальнейшим выполнением. Рассмотрим следующий пример:
Здесь мы имеем дело с бесконечным циклом, так как условие while True всегда истинно и всегда будет выполняться. Это популярный прием для создания программ, которые должны выполняться неопределенно долго.
Консольный вывод программы:
Но что, если пользователь введет отрицательное число? В этом случае программа также выдаст отрицательный результат, что не является корректным поведением. И в этом случае перед вычислением мы можем проверить значение, меньше ли оно нуля, и если меньше, с помощью оператора continue выполнить переход к следующей итерации цикла без его завершения:
Также обращаю внимание, что для определения, относится ли инструкция к блоку while или к вложенной конструкции if, опять же используются отступы.
И в этом случае мы уже не сможем получить результат для отрицательной суммы:
Циклы Python For и While: Операторы Enumerate, Break, Continue
Дата публикации: 2019-06-25
От автора: что такое цикл? Циклы могут выполнять блок кода несколько раз, пока не будет выполнено определенное условие. Их использование довольно распространено в программировании. Другие языки программирования содержат такие циклы, как For, While, Dowhile и т. д. Python использует только For и While.
Что такое цикл For?
Цикл For используется для перебора элементов последовательности. Он часто применяется, когда у вас есть фрагмент кода, который вы хотите повторить «n» раз.
Что такое цикл While?
Цикл While используется для повторения блока кода. Вместо того, чтобы запускать блок кода один раз, он выполняет блок кода несколько раз, пока не будет выполнено определенное условие. В этом руководстве мы узнаем:
Как использовать «цикл While»
Как использовать «цикл For»
Бесплатный курс «Python. Быстрый старт»
Получите курс и узнайте, как создать программу для перевода текстов на Python
Как использовать цикл For для множества других вещей кроме чисел
Операторы Break в цикле For
Оператор Continue в цикле For
Функция Enumerate для цикла For
Как использовать цикл для повторения одного и того же оператора снова и снова
Как использовать «цикл While»
Цикл While выполняет те же действия, что и оператор if, но вместо однократного запуска блока кода, он возвращается к точке, с которой он начал код, и снова повторяет весь процесс. Синтаксис:
Строка кода 4: для переменной x установлено значение 0
Строка кода 7: цикл проверяет условие x
Цикл For повторяется столько раз, сколько объявлено в диапазоне.
Например, Цикл For для х в диапазоне (2,7). Когда этот код будет выполнен, он выведет числа от 2 до 7 (2,3,4,5,6). В этом коде число 7 не считается принадлежащим диапазону.
Цикл For также можно использовать для множества других вещей, а не только чисел. Мы рассмотрим это в следующем разделе.
Как использовать цикл For для строк
В этом разделе мы рассмотрим, как цикл For работает и для других вещей, кроме чисел.
Строка кода 3: мы сохраняем месяцы («Jan, Feb, Mar, April, May, June») в переменной Months
Строка кода 4: мы повторяем цикл for для каждого значения в Months. Текущее значение месяца хранится в переменной m
Строка кода 5: выводим месяц
Как использовать операторы break в циклах For
Точка остановки — это уникальная функция в цикле For, которая позволяет прервать выполнение цикла.
В этом примере мы объявили числа от 10 до 20, но мы хотим, чтобы цикл for завершился на числе 15 и прекратил выполнение. Для этого мы объявляем функцию break, определяя (x==15): break, поэтому, как только код вызывает номер 15, он завершает программу.
Строка кода 10 объявляет переменную x в диапазоне (10, 20).
Строка кода 11 объявляет условие для точки остановки в точке x==15,
Строка кода 12 проверяет условие и повторяет шаги, пока не достигнет номера 15
Строка кода 13 выводит результат
Как использовать «оператор continue» в циклах For
Функция continue, как видно из названия, прервет текущую итерацию цикла for, НО продолжит выполнение оставшихся итераций.
Оператор Continue может использоваться в цикле for, когда вы хотите извлечь из списка определенное значение. В нашем примере мы объявили значение 10-20, но между этими числами нам нужны только те числа, которые НЕ делятся на 5, или другими словами, которые не дают ноль при делении на 5.
В строке кода 10 объявляем переменную x для диапазона (10, 20)
Бесплатный курс «Python. Быстрый старт»
Получите курс и узнайте, как создать программу для перевода текстов на Python
В строке кода 12 объявляется условие для x, деление на 5 = 0.
Строка кода 13 выводит результат
Как использовать функцию «enumerate» для циклов For
Функция enumerate в цикле for делает две вещи:
Возвращает номер индекса для члена
и члена из набора, в котором мы находимся
Функция enumerate используется для нумерации или индексации членов в списке. Предположим, мы хотим создать нумерацию для месяцев (Jan, Feb, Marc, … June), поэтому мы объявляем переменную i, которая перечисляет числа, а m будет выводить номер месяца в списке.
Когда код выполняется, выходные данные функции enumerate возвращают название месяца с порядковым номером, например (0-Jan), (1- Feb), (2- March) и т. д.
Строка кода 3 объявляет список месяцев [Jan, Feb,…Jun]
Строка кода 4 объявляет переменные i и m для цикла For
Строка кода 5 выводит результат и снова входит в цикл For, чтобы перечислить остальные месяцы
Давайте рассмотрим другой пример для цикла For, в котором повторяется одно и то же выражение снова и снова.
Код для цикла while
Простой цикл for
Использование цикла for для строк
Использование оператора break в цикле for
Использование оператора Continue в цикле for
Код для функции enumerate в цикле for
Как использовать цикл для повторения одного и того же оператора снова и снова
Вы можете использовать цикл даже для повторения одного и того же оператора снова и снова. Здесь в примере мы выводим слово «guru99″ три раза.
Пример: чтобы повторить то же выражение несколько раз, мы объявили число в переменной i (i in 123). Поэтому, когда вы запускаете код, как показано ниже, он выводим оператор (guru99), столько раз, сколько объявлено для нашей переменной в (i in 123).
Как и другие языки программирования, Python также использует циклы, но вместо использования множества различных циклов он ограничен только двумя: «цикл While» и «цикл For».
Циклы while выполняются в зависимости от того, является ли условный оператор истинным или ложным.
Поскольку циклы называются итераторами, они выполняют итерацию элемента на основе набора условий.
Циклы Python For могут также использоваться для множества других вещей (указание набора элементов, которые мы хотим перебрать)
Точка остановки используется в цикле For для прерывания или завершения программы в любой конкретной точке.
Оператор Continue продолжит выполнять оператор и выводить результат в соответствии с набором условий
Функция Enumerate в цикле for возвращает члена набора, в котором мы находимся, с порядковым номером
Пример Python 2
Приведенные выше коды являются примерами Python 3. Если вы хотите запустить Python 2, рассмотрите следующий код.