Циклы в Питоне

Содержание:

Чтобы производить повторяющиеся расчёты, на языках программирования были созданы специальные конструкции которые называются циклами. именно они помогают компьютеру высчитывать какие-то величины очень большое число раз.

В отличие от других языков программирования в Питоне оставили всего два основных цикла: цикл с параметром и цикл с предусловием. Рассмотрим в этом уроке по изучению Питона и тот и другой операторы, а также вы узнаете про дополнительные конструкции, которые облегчат жизнь простого программиста работающего на Питоне.

Цикл с предусловием while

Цикл While можно назвать самым универсальным циклом в Python, но он выполняется медленнее, чем следующий циклы. Операторы, входящие в тело цикла будут выполняться до тех пор, пока условие цикла будет истинно. В этом и плюс, но и жирный минус. Если вы создадите неправильное условие, то циклы будет выполняться бесконечно долго.

Эта конструкция напечатает ряд строк, где i будет в диапазоне от 1 до 100

Цикл с параметром for

Гораздо быстрее выполняется цикл for это связано с тем, что в нём нет логических проверок. Он подходит для любого итерируемого объекта (те, которые можно вычислить конечное число раз). Подходят не только числа, но и строки и списки, что делает его более универсальным. Однако при этом, его синтаксис будет казаться поначалу более запутанным, чем, к примеру, for на Паскале. Во время каждого прохода выполняются все операторы (нужно сделать отступ), находящиеся в теле цикла.

Пример цикла for с диапазоном чисел

то есть пока i идёт от 1 до n-значения переменная s будет накапливать сумму чисел, делящихся на 3.

Пример цикла for со строкой

В этом цикле в переменной s вычисляется длина строки, которая была передана в строковую переменную a.

Дополнительные операторы, используемые в циклах на Питоне

Однако на практике бывает очень много ситуаций в которых нужно игнорировать часть блока операторов или наоборот, принудительно выйти из цикла, если все необходимые данные уже в нём подсчитаны. Их одинаково хорошо можно использовать в циклах for и while. Посмотрим как они работают.

Оператор следующего прохода continue

С помощью этого оператора начинается следующий проход цикла, минуя оставшиеся после него операторы в теле цикла.

Этот пример делает цикл по строке и по условию проверяет каждый символ на соответствие с числом 3. Если находит его, то увеличивает счётчик a, а в самом конце выводит общее число троек в строке.

Оператор прерывания цикла break

С помощью этого оператора циклы досрочно прерывается. Удобно использовать, когда все что нужно уже подсчитано.

Результат выполнения программы

Инструкция проверки прерывания else

Для завершения цикла более естественным образом, применяется, как вы знаете в условном операторе if. В цикле эта команда будет определять было ли произведено прерывание инструкцией break. Если это имеет место, то выполняется блок операторов, стоящих за этой инструкцией.

Видоизменим наш пример, с включением обработки исключительного случая.

Вот так может быть выполнен этот код, если семёрка встречается

а вот так, если её нет в строке

На этом я попрощаюсь с вами. Разбирайте примеры по этой теме.

Источник

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), finish – 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]

Источник

Искусство написания циклов на Python

Цикл for — самый базовый инструмент потока управления большинства языков программирования. Например, простой цикл for на C выглядит так:

Не существует более изящного способа написания цикла for на C. В сложных случаях обычно приходится писать уродливые вложенные циклы или задавать множество вспомогательных переменных (например, как i в показанном выше коде).

Эта статья познакомит вас с самыми полезными трюками по написанию циклов на Python. Надеюсь, она поможет вам ощутить красоту этого языка.

Одновременно получаем значения и индексы

Частым примером использования цикла for является получение индексов и значений из списка. Когда я начинал изучать Python, то писал свой код таким образом:

Разумеется, он работал. Но это решение не в стиле Python. Спустя несколько месяцев я узнал стандартный способ реализации в стиле Python:

Как мы видим, встроенная функция enumerate упрощает нам жизнь.

Как избежать вложенных циклов с помощью функции Product

Вложенные циклы — это настоящая головная боль. Они могут снизить читаемость кода и усложнить его понимание. Например, прерывание вложенных циклов обычно реализовать не так просто. Нам нужно знать, где прерван самый внутренний цикл, второй по порядку внутренний цикл, и так далее.

Давайте убедимся в её полезности на простом примере:

Как мы видим, нам требуется три вложенных цикла, чтобы получить из трёх списков три числа, сумма которых равна 2077. Код не очень красив.

Как мы видим, благодаря использованию функции product достаточно всего одного цикла.

Так как функция product генерирует прямое произведение входящих итерируемых данных, она позволяет нам во многих случаях избежать вложенных циклов.

Используем модуль Itertools для написания красивых циклов

Создаём бесконечный цикл

Существует не меньше трёх способов создания бесконечного цикла:

1. При помощи функции count :

3. Через функцию repeat :

Комбинируем несколько итераторов в один

Функция chain() позволяет объединить несколько итераторов в один.

Выделяем соседние дублирующиеся элементы

Функция groupby используется для выделения соседних дублирующихся элементов в итераторе и их соединения.

Как показано выше, соседние одинаковые символы соединены вместе. Более того, мы можем указать функции groupby способ определения идентичности двух элементов:

Самостоятельно настраиваем цикл

Изучив представленные выше примеры, давайте задумаемся о том, почему циклы for в Python настолько гибки и изящны. Насколько я понимаю, это из-за того, что мы можем применять в итераторе цикла for функции. Во всех рассмотренных выше примерах в итераторе всего лишь используются специальные функции. Все трюки имеют одинаковый шаблон:

Сам встроенный модуль itertools всего лишь реализует за нас самые распространённые функции. Если мы забудем функцию или не сможем найти нужную нам, то можем просто написать её самостоятельно. Если быть более точным, то эти функции являются генераторами. Именно поэтому мы можем генерировать с их помощью бесконечные циклы.

По сути, мы можем настроить цикл for под себя, как сделали бы это с настраиваемым генератором.

Давайте рассмотрим простой пример:

Разумеется, этот пример приведён только для объяснения. Существуют и другие способы выполнения тех же действий, например, использование представления списков.

Вывод

Задачу создания циклов на Python можно решать очень гибко и изящно. Чтобы писать удобные и простые циклы, мы можем использовать встроенные инструменты или даже самостоятельно определять генераторы.

На правах рекламы

Надёжный сервер в аренду, создавайте свою конфигурацию в пару кликов и начинайте работать уже через минуту. Всё будет работать без сбоев и с очень высоким uptime!

Источник

Работа с циклами for в Python 3

Циклы позволяют автоматизировать выполнение последовательностей задач в программах.

В данном руководстве мы рассмотрим цикл for в языке программирования Python 3.

Цикл for повторно выполняет код согласно счетчику или переменной цикла. Циклы for используются тогда, когда количество итераций известно заранее, до запуска цикла (в отличие от цикла while, который выполняется согласно логическим условиям).

Основы работы с циклом for

В Python циклы for создаются таким образом:

for [iterating variable] in [sequence]:
[do something]

Цикл будет выполнять заданное действие ([do something]) до конца последовательности.

Для примера рассмотрим цикл for, который перебирает диапазон значений:

for i in range(0,5):
print(i)

Такая программа вернёт следующий вывод:

Этот цикл for использует i в качестве итерационной переменной. Последовательность существует в диапазоне от 0 до 5.

Выражение print внутри цикла выводит одно целое число для каждой итерации.

Примечание: В программировании отсчёт, как правило, начинается с 0. В диапазоне от 0 до 5 цикл выводит 0, 1, 2, 3, 4.

Циклы for обычно используются в ситуациях, когда программе необходимо повторить блок кода определённое количество раз.

Функция range()

Функция range() – это один из встроенных неизменяемых типов последовательностей Python. В циклах range() указывает, сколько раз нужно повторить последовательность.

Функция range() имеет такие аргументы:

Попробуйте передать функции range() несколько аргументов.

Для начала используйте только stop.

for i in range(6):
print(i)

В примере выше аргумент stop имеет значение 6, потому код выполнит итерацию от 0 до 6 (исключая 6).

Теперь попробуйте добавить аргумент start. Функция будет иметь такой вид:

Укажите диапазон, в котором нужно выполнить итерацию:

for i in range(20,25):
print(i)

В данном случае перебор начинается с 20 (включительно) и заканчивается на 25 (исключительно).

Аргумент step в функции range() определяет шаг (как в срезах строк); его можно использовать для пропуска значений в последовательности.

Попробуйте использовать все доступные аргументы. Они указываются в такой последовательности:

range(start, stop, step)

for i in range(0,15,3):
print(i)

В данном случае цикл for переберёт значения от 0 до 15 с шагом 3, в результате он выведет каждое третье число:

Также в качестве шага можно использовать отрицательные числа, тогда цикл будет перебирать значения в обратном направлении. В таком случае не забудьте откорректировать аргументы start и stop (поставьте их по убыванию).

for i in range(100,0,-10):
print(i)

В Python циклы for часто используют функцию range() как один из параметров итерации.

Цикл for и последовательные типы данных

Списки и другие последовательные типы данных также можно использовать в качестве параметров итерации для цикла. Например, вместо функции range() вы можете определить список и итерацию по этому списку.

Присвойте список переменной, а затем запустите итерацию по нему:

sharks = [‘hammerhead’, ‘great white’, ‘dogfish’, ‘frilled’, ‘bullhead’, ‘requiem’] for shark in sharks:
print(shark)

В данном случае цикл выведет каждый элемент списка.

hammerhead
great white
dogfish
frilled
bullhead
requiem

Списки и другие последовательные типы данных (строки и кортежи) часто используются в циклах, потому что они итерируемые. Можно комбинировать эти типы данных с функцией range(), чтобы добавить элементы в список, например:

sharks = [‘hammerhead’, ‘great white’, ‘dogfish’, ‘frilled’, ‘bullhead’, ‘requiem’] for item in range(len(sharks)):
sharks.append(‘shark’)
print(sharks)
[‘hammerhead’, ‘great white’, ‘dogfish’, ‘frilled’, ‘bullhead’, ‘requiem’, ‘shark’, ‘shark’, ‘shark’, ‘shark’, ‘shark’, ‘shark’]

Циклы for позволяют составлять новые списки:

integers = [] for i in range(10):
integers.append(i)
print(integers)

В данном случае инициированный список integers пуст, но цикл for добавляет в него данные:

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Также можно выполнять итерацию строк:

8host = ‘8Host’
for letter in 8host:
print(letter)
8
H
o
s
t

Аналогичным образом можно выполнить итерацию кортежа.

При итерации словарей важно помнить о структуре «ключ: значение», чтобы вызывать правильные элементы из словаря. Например:

willy_orca = <'name': 'Willy', 'animal': 'orca', 'color': 'black', 'location': 'ocean'>
for key in willy_orca:
print(key + ‘: ‘ + willy_orcaцикл с параметром python)
name: Willy
animal: orca
location: ocean
color: black

При использовании словарей в циклах for итерируемое значение соответствует ключу кловаря, а dictionary_variable[iterating_variable] соответствует значению. Таким образом, в примере выше key – ключ, а willy_orcaцикл с параметром python – значение.

Вложенные циклы for

Python позволяет вкладывать циклы друг в друга.

Вложенный цикл – это цикл, который встречается внутри другого цикла. Структурно это похоже на выражение if.

Вложенный цикл выглядит так:

for [first iterating variable] in [outer loop]: # Outer loop
[do something] # Optional
for [second iterating variable] in [nested loop]: # Nested loop
[do something]

Программа сначала выполняет внешний цикл. Внутри первой итерации внешнего цикла запускается внутренний, вложенный цикл. Затем программа возвращается обратно к началу внешнего цикла, завершает вторую итерацию и снова вызывает вложенный цикл. После завершения вложенного цикла программа возвращается в начало внешнего цикла. Это будет происходить до тех пор, пока последовательность не будет завершена или прервана (или пока какое-то выражение не приведёт к нарушению процесса).

Попробуйте создать вложенный цикл. В данном примере внешний цикл будет перебирать список чисел (num_list), а внутренний – алфавит (alpha_list).

num_list = [1, 2, 3] alpha_list = [‘a’, ‘b’, ‘c’] for number in num_list:
print(number)
for letter in alpha_list:
print(letter)

Такая программа выведет:

Программа завершает первую итерацию, выводя на экран 1, после чего запускается внутренний цикл, который выводит последовательно «a, b, c». После этого программа возвращается в начало внешнего цикла, выводит 2, а затем снова обрабатывает внутренний цикл.

Вложенные циклы for могут быть полезны для перебора элементов в списках, составленных из списков. Если в списке, который состоит из списков, использовать только один цикл, программа будет выводить каждый внутренний список в качестве элемента:

list_of_lists = [[‘hammerhead’, ‘great white’, ‘dogfish’],[0, 1, 2],[9.9, 8.8, 7.7]] for list in list_of_lists:
print(list)
[‘hammerhead’, ‘great white’, ‘dogfish’] [0, 1, 2] [9.9, 8.8, 7.7]

Чтобы вывести каждый отдельный элемент внутренних списков, нужно использовать вложенный цикл.

list_of_lists = [[‘hammerhead’, ‘great white’, ‘dogfish’],[0, 1, 2],[9.9, 8.8, 7.7]] for list in list_of_lists:
for item in list:
print(item)
hammerhead
great white
dogfish
0
1
2
9.9
8.8
7.7

Пример вложенного списка for можно найти в другой нашей статье.

Заключение

Теперь вы знаете, как работает цикл for в языке программирования Python. Циклы for выполняют блок кода заданное количество раз.

Источник

Python Урок 2. Работа с циклами

Цикл WHILE

Цикл while — цикл с предусловием. Пример использования:

i = 5 while i Комментарии в Python

#Однострочные Питон комментарии # Это # блочный или многострочный # комментарий

»’ тоже блочный комментарий »’

Операторы break и continue

Оператор break — выход из цикла
Оператор continue — выход из текущей итерации цикла

a=0 while a!=10: a=a+1 if a==5: continue print (a) if a==7: break print («всё!»)

import random number = random.randint(0, 100) while True: answer = input(‘Угадай число: ‘) if answer == «» or answer == «exit»: print(«Выход из программы») break if not answer.isdigit(): print(«Введи правильное число») continue answer = int(answer) if answer == number: print(‘Верно!’) break elif answer > number: print(‘Загаданное число больше’) else: print(‘Загаданное число меньше’)

Задание Python 2_1: Последовательно вводятся ненулевые числа. Определить сумму положительных и сумму отрицательных чисел. Закончить ввод чисел при вводе 0. Для перевода из строки в целое число, использовать функцию int().

Пример вывода:

Пример вывода:

Цикл FOR

В Python цикл for имеет такой синтаксис:

Пример:

for i in range(3): print(i) # 0 # 1 # 2

Пример с двумя параметрами:

for i in range(5, 8): print(i) # 5 # 6 # 7

Шаг счетчика цикла можно менять:

for x in range(1,11,2): print ( 2**x )

for i in ‘hello world’: if i == ‘o’: continue print(i, end=») # hell wrld

Пример использования break:

for i in ‘hello world’: if i == ‘l’: break print(i, end=») # he

a=0 n=10 for i in range(1,n+1,2): a=a+1 if a==5: continue print (a) if a==7: break print («всё!»)

Пример вывода:

Случайное число

В Python случайное число задается с помощью двух функций:

Но для использования функция необходимо предварительно подключить библиотеку:

# подключение библиотеки: from random import randint # получение целого случайного числа в диапазоне от 1 до 10 x = randint(1,11) # получение вещественного случайного числа в полуинтервале от 5 до 11 from random import random x = 6*random() + 5

Цикл for in при работе с кортежами (тип данных)

Другой вариант работы со счетчиком цикла:

for i in 1,2,3,’one’,’two’,’three’: print(i)

name = «Ivan» for letter in name: print(letter) # I # v # a # n

Источник