Циклы в python: Циклы for и while, операторы break и continue, волшебное слово else

Циклы for, while в Python

Автор Даниил Полянский На чтение 10 мин Просмотров 2.7к. Обновлено 09.03.2023

В статье разбираем циклы for, while в Python, использование функций range() и enumerate()

Содержание

1. Что такое циклы в Python: зачем они нужны
2. Цикл for: синтаксис
3. Использование функций range() и enumerate()
4. Вложенный цикл
5. Цикл while
6. Бесконечный цикл while
7. Операторы break, continue и pass в python
8. Оператор else
9. Заключение

Что такое циклы в Python: зачем они нужны

Итак, термин «цикл» часто встречается в обычной жизни.

Сутки, дни недели, времена года, даже года – это своеобразные представители циклов.

Даже существует выражение «зациклиться на чем-то», что означает бесконечное занятие одной и той же деятельностью. Возвращаясь к теме, в python цикл имеет похожее значение.

Если придерживаться более строгой формулировки, то цикл в python – это блок кода, повторяющийся некоторое (а порой и бесконечное) количество раз.

Если при решении задачи появляется необходимость последовательно произвести одну и ту же операцию несколько раз, например, суммировать каждое значение в списке или отдельно проверить каждый символ в строке, то для этого и используются циклы.

Но зачем использовать цикл, если он только повторяет уже существующие команды, ведь проще вручную перебрать все элементы без этих излишеств. Нет, не проще, докажем это на примере, пока не связанном с программированием.

Допустим, вы решили перебрать старые вещи и достали все коробки с чулана. Теперь необходимо построить алгоритм проверки коробок.

Алгоритм без цикла (они называются линейными):

1. Открыть коробку №1.
2. Проверить ее содержимое.
3. Перейти к коробке №2.
4. Проверить ее содержимое.
5. Перейти к короб. №3.
6. Проверить ее содержимое.

Только первые три коробки, а уже столько заморочек. В жизни бы вы их не заметили, а вот компьютеру придется объяснять все дословно, если только не воспользоваться циклическим алгоритмом.

С ним все выглядело бы так:

1. Текущая коробка (n) = 1.
2. Открыть коробку № n.
3. Проверить ее содержимое.
4. Если ящики не закончились, то увеличить n на один, а после вернуться к пункту 2.
5. Иначе закончить поиск.

Заметьте, с таким алгоритмом пользователь может проверить бесконечное множество коробок, а количество команд так и останется равным пяти.

Разве такой результат можно получить с помощью линейного алгоритма, а не циклического? Конечно, нет. Надеемся, что вы поняли основное преимущество циклов. Однако, в python, помимо основного преимущества существуют и дополнительные плюсы.

 

Задачи с коробками отлично подходят, чтобы понять суть переменных и циклов

Например, с помощью цикла for разработчик может автоматически перебрать все элементы строки, не обращаясь по индексу к каждому из них. А через while легко реализуется «ловушка» в алгоритме, из которой пользователь не сможет выбраться, пока не выполнит нужные действия, например, не введет правильный пароль, чтобы продолжить работу. Впрочем, обо всем по порядку.

Цикл for: синтаксис

Как вы уже поняли, в питоне существует несколько типов циклов, один из них – это for. Цикл for часто используется для перебора значений внутри структурной переменной. Это позволяет обращаться сразу к элементу, а не к его индексу или ключу (предполагается, что читатель уже знает о списках и словарях).

Синтаксис конструкции for в python выглядит следующим образом:

for i in variable:

#some code

Разберем каждую команду отдельно.

For – это ключевое слово, которое говорит интерпретатору, что ниже будет цикл. i – это переменная, в которую будут помещаться временные значения для перебора. in – это еще одно ключевое слово, которое говорит интерпретатору, из какой переменной брать значения для i.

Вместо variable разработчик указывает структурную переменную, из которой необходимо брать переменные (то есть in указывает на variable). Знак двоеточия сообщает о начале нового блока. Все операторы внутри блока должны начинаться с одинарного отступа или 4 знаков пробелов.

Важно, нельзя комбинировать пробелы и отступы в одном блоке кода, да и во всем коде.

Наглядное обозначение синтасиса

Попробуем с помощью полученных знаний решить задачу с коробками. Представьте, что вместо коробок используется список со значениями.

На языке python это будет выглядеть следующим образом:

boxes = ["текстиль", "старые игрушки", "посуда", "радиодетали", "зимние вещи", "фотографии"] # список с вещами
<p>print("среди боксов были найдены следующие вещи:") # операция вне цикла, которая выполнится один раз
for i in boxes:
print(i) # операция в цикле, которая выполнится столько раз, сколько значений в переменной boxes
print("Это весь список") # операция, которая выполнится один раз после завершения списка

Результат выполнения программы вы можете увидеть на скриншоте ниже

 

Результат выполнения программы

Использование функций range() и enumerate()

Однако иногда нет необходимости перебирать списки, а только выполнить код указанное количество раз.

В таком случае на помощь приходит функция range, которая генерирует последовательность чисел в указанном диапазоне с заданным шагом.

Рассмотрим пример:

counter = int(input("Ну сколько раз еще нужно сказать \"ну пожалуйста\", чтобы вы согласились:"))
for i in range(0, counter):
print ("ну пожалуйста!", sep=" ")
print("А теперь вы согласитесь?")

Теперь эта программа будет выводить сообщение столько раз, сколько введет пользователь. Это удобно, когда нужно получить только число. Теперь перейдем к функции enumerate.

Она, в отличие от range, принимает в качестве аргумента список, а после возвращает список кортежей, где каждый кортеж состоит из двух значений: индекс элемента и его значение.

Пока непонятно, где на практике может понадобиться такая возможность, но главное, что она есть.

Реализация:

example = ["-", "кило", "мега", "гига", "тера", "пета"]
print("приставки к единицам измерения в информатике:")
for k, i in enumerate(example): # в k будет храниться индекс, а в i значение
print(k, ":", i)

Результат программы ожидаем.

Вложенный цикл

Довольно часто возникает необходимость создавать несколько вложенных циклов. Самое забавное, что начинающие разработчики упрямо избегают таких ситуаций, потому что считают такой код непонятным.

На самом деле, это не так, например, те же алгоритмы сортировки реализуются с помощью вложенных циклов, но сейчас не об этом.

Чтобы создать вложенную конструкцию, достаточно еще раз указать ключевое слово for, открыть новый блок с помощью знака двоеточия, а после писать все конструкции с уже с двойным отступом. То есть, два вложенных цикла – два отступа, три – три отступа и так далее.

Пример вложенности:

strings = ["Утро","День","Вечер", "Ночь"]
for i in strings: # в i помещается отдельный элемент из списка
for z in i: # в z помещается отдельный символ из элемента, полученного в цикле выше
print(z, sep = " ")
print("\n")

На каждый уровень блока – отдельный отступ

Цикл while

Для тех, кто пришел из других языков, конструкция for покажется новой диковиной. В си-подобных языках, например, такой роскоши, как автоматический перебор элементов, нет.

В принципе, конструкции, которые упрощают какие-то процессы, но не добавляют ничего нового, называются «синтаксическим сахаром». А вот while – это уже не «сахар», а незаменимая конструкция, которая, в отличие от for, позволяет делать не только циклы с определенным количеством повторений, но и циклы с условиями и даже бесконечные (python от такого не защищен).

Синтаксис конструкции:

while (condition):

#code

Пока истинно условие (condition), будет выполняться код внутри блока. Может выйти так, что цикл не выполнится ни разу, если условия заведомо ложное.

Блок-схема while

Давайте рассмотрим три примера.

Пример с обычным условием:

numbers = [2,6,7,9,13,18,24,32,52,55,60,61,66,70,71,77,80,100] #список чисел
x = 0 # счетчик, по нему можно обратиться к элементу списка
while (numbers[x] <= 70): # выполнять, если (или пока) текущий элемент меньше 70
print(numbers[x]) # вывести текущий элемент
x+=1 # увеличить индекс, чтобы перейти к следующему элементу

Программа выведет все числа до 70, а вот 71, 77 и т. д. не выведутся, так как они не соответствуют условию внутри while.

Пример с заведомо ложным условием:

while (5 == 2):
print("YES")

Пять никогда не равен двум (не в этой вселенной), а потому условие заведомо ложное, блок внутри не выполнится ни разу.

Пример с всегда истинным условием:

while (5 == 5):
print("YES")

А вот эта программа, наоборот, зациклится и не закончится, ведь пока условие истинно, цикл не остановится. Будьте осторожны, бесконечные циклы – это частая проблема в коде, которую трудно найти.

Небольшая шпаргалка

Бесконечный цикл while

Отдельно остановимся на этой теме. Некоторые считают, что такие зацикливания – это сплошные недостатки. Однако, даже их иногда можно использовать. Например, разработчик пишет программу, запрашивающую пароль.

Так вот, чтобы не пускать пользователя дальше, пока тот не введет пароль, можно использовать как раз такие бесконечные циклы.

Реализация:

correct_password = "qwerty123"
user_password = ""
while (True): # условие заведомо постоянно истинно
user_password = input("введите пароль:")
if (user_password == correct_password):
break
print("Неверный пароль")

Вот она — бесконечность

Несмотря на то, что цикл бесконечный, выбраться из него можно, введя правильный пароль. Правильность проверяет вложенное условие, которое может прервать цикл ключевым словом break. О нем читайте ниже.

Результат выполнения программы

Операторы break, continue и pass в python

В python существует три ключевых слова, которые могут повлиять на поведение циклов.

Первый из них – это break. Когда вы указываете в блоке кода break, то он автоматически прерывает выполнение текущей итерации и реализует выход из цикла. Пример вы могли увидеть выше.

Continue, в отличие от break, прерывает текущую итерацию, но возвращается обратно в начало цикла и переходит к следующей итерации, а не прерывает его. Это полезно, если есть случаи, которые не надо рассматривать.

Пример программы, которая переписывает введенный текст, но без запятых:

word = "это предложение, чтобы показать работу continue,,,"
for i in word:
if(i == ","): # если запятая, то перейти к следующему элементу
continue
print(i, end = "")

На выходе пользователь получит только «это предложение чтобы показать работу continue». И, наконец, pass. Это слово не играет практической роли на итоговом этапе разработки, а нужно только при тестировании.

Если создать пустой цикл, то появится ошибка синтаксиса (а точнее отступов). Если создать его, а после добавить слово «pass», то все будет работать. Подытоживая, pass – это своего рода слово-пустышка для заполнения кода.

Небольшая шпаргалка

Оператор else

Помните, в условиях мы использовали else, чтобы указать действия, выполняемые в противном случае. Так вот, в питоне похожая роль и у else в for и while.

Else необходимо, если нужно выполнить какие-то действия только в том случае, если цикл был завершен «естественным» образом, а не через break.

Реализация:

rates = [5,5,3,5, 6, 5]
for i in rates:
if(i > 5 or i < 2):
print("В списке есть некорректная оценка")
break
else:
print("Проверен весь список, ошибок нет") 

Теперь else будет работать только в том случае, если цикл не будет прерываться break-ом. В этом примере, к слову, прерывание будет, а потому вывод из else не сработает. Попробуйте убрать 6 из списка, чтобы исправить ситуацию. 

Заключение

Когда я впервые познакомился с циклами (а было это еще на C++), я решил, что это бесполезная вещь, ведь проще вводить команды отдельно, а не думать над условиями для циклических алгоритмов. Так вот, новичков, возможно, посещают похожие мысли. Со временем это пройдет, когда проекты станут более серьезными, а лаконичность кода выйдет на передний план. А на этом у нас все, благодарим за прочтение.

5 простых способов выйти из вложенных циклов в Python / Хабр

Python — элегантный язык программирования. Но у него есть слабые стороны. Иногда Python не так элегантен, как должен быть.

Например, когда нам нужно выйти из вложенных циклов:

for a in list_a:
    for b in list_b:
        if condition(a,b):
            break

break может помочь выйти только из внутреннего цикла. Можем ли мы напрямую выйти из двух вложенных циклов одновременно? Есть ли в Python какие-то встроенные ключевые слова или приемы для этого?

К сожалению, встроенная поддержка этой операции отсутствует.

В Python нет такой возможности, но она есть в других языках, например, PHP:

foreach ($a_list as $a)
{
    foreach ($b_list as $b)
    {
        if (condition($a, $b))
        {
            break 2; //break out of 2 loops
        }
    }
}

В PHP ключевое слово break имеет параметр, который определяет, из скольких вложенных циклов нужно выйти. Значение по умолчанию равно 1, что означает выход из самого внутреннего цикла.

Поскольку Python очень гибкий, у нас есть много других способов получить тот же результат без встроенной поддержки.

В этой статье будут представлены 5 способов выхода из вложенных циклов в Python. А в конце будет упомянуто, как избежать проблемы вложенных циклов, если это возможно.

1. Добавьте флаг

Определим переменную и используем ее в качестве флага. Рассмотрим простой пример:

# add a flag variable
break_out_flag = False
for i in range(5):
    for j in range(5):
        if j == 2 and i == 0:
            break_out_flag = True
            break
    if break_out_flag:
        break

Как показано выше, переменная break_out_flag — это флаг, сообщающий программе, когда ей следует выйти из внешнего цикла.

Это работает, но код загрязняется, поскольку мы добавляем новую переменную для решения простой задачи.

Давайте рассмотрим другие варианты.

2. Бросить исключение

Если мы не можем использовать ключевое слово break, почему бы не реализовать выход из циклов другим способом? С помощью методов обработки исключений в Python мы можем выйти из вложенных циклов следующим образом:

# raise an exception
try:
    for i in range(5):
        for j in range(5):
            if j == 2 and i == 0:
                raise StopIteration
except StopIteration:
    pass

3. Проверьте то же условие еще раз

Поскольку одно условие приводит к выходну из одного цикла, проверка одного и того же условия в каждом цикле также является допустимым решением. Вот пример:

# check the same condition again
for i in range(5):
    for j in range(5):
        if j == 2 and i == 0:
            break
    if j == 2 and i == 0:
        break

Приведенный выше способ работает, но это не очень хорошая идея. Это не эффективно и вынуждает нас делать много лишних операций.

4. Используйте синтаксис For-Else

В Python есть специальный синтаксис: «for-else». Он не популярен, а кто-то даже никогда его не использовал. Потому что все привыкли использовать «else» после «if».

Однако, когда дело доходит до разрыва вложенных циклов. Этот нетрадиционный синтаксис может помочь.

# use the for-else syntax
for i in range(5):
    for j in range(5):
        if j == 2 and i == 0:
            break
    else:  # only execute when it's no break in the inner loop
        continue
    break

Приведенный выше код использует преимущества техники «for-else», поскольку код под оператором else будет выполняться только тогда, когда внутренний цикл завершится без break.

5. Поместите циклы в функцию

Если мы поместим вложенные циклы в функцию, проблема break становится простой. Потому что мы можем использовать ключевое слово return вместо break.

# make it as a function
def check_sth():
    for i in range(5):
        for j in range(5):
            if j == 2 and i == 0:
                return
check_sth() # Run the function when needed

Как показано выше, это решение выглядит более элегантно. Здесь нет переменных флагов, синтаксиса «try-except» или «for-else» и ненужной проверки условий.

Кроме того, «Turn Predicate Loops into Predicate Functions» — это хорошая практика написания кода, введенная командой компилятора LLVM.

Функции в Python очень гибкие. Мы можем легко определять вложенные функции или замыкания. Поэтому, если вложенные циклы будут использоваться только один раз и в пределах функции, мы можем просто определить их внутри этой функции:

def out_func():
    # do something
    def check_sth():
        for i in range(5):
            for j in range(5):
                if j == 2 and i == 0:
                    return
    # do something
    check_sth()  # Run the function when needed
    # do something

Вывод: Избегайте вложенных циклов

Если не существует элегантных решений для выхода из вложенных циклов, почему бы не избегать написания вложенных циклов?

Используя некоторые вспомогательные функции, мы действительно можем избежать вложенных циклов:

# Avoid nested loops
import itertools
for i, j in itertools. product(range(5), range(5)):
    if j == 2 and i == 0:
        break

Как показано выше, наш предыдущий пример может избежать вложенных циклов с помощью функции itertools.product. Это простой способ получить декартово произведение входных итераций.

К сожалению, этот способ не позволяет избежать всех вложенных циклов. Например, если нам нужно обрабатывать бесконечные потоки данных в наших циклах, он не поможет. Но это все равно хорошая идея, чтобы избежать вложенных циклов и улучшить читабельность наших программ.

Спасибо за прочтение! Какой из способов вы считаете самым полезным? Пишите в комментариях!

Еще больше примеров использования Python и Machine Learning в современных сервисах можно посмотреть в моем телеграм канале. Я пишу про разработку, ML, стартапы и релокацию в UK для IT специалистов.

операторов цикла в Python | Flexiple Tutorials

Нанимаете? Flexiple отбирает лучших внештатных разработчиков в соответствии с вашими потребностями.

Наймите лучший талант

Поток программ, написанных на любом языке программирования, по умолчанию является последовательным. Первый оператор в функции выполняется первым, затем второй и так далее. Может возникнуть ситуация, когда программисту необходимо выполнить блок кода несколько раз. Для этой цели языки программирования предоставляют различные виды циклов, которые могут многократно повторять определенный код. Здесь мы поговорим об операторах цикла в Python.

В языке программирования оператор цикла содержит инструкции, которые постоянно повторяются, пока не будет достигнуто определенное условие. Читайте дальше, чтобы узнать о них больше.

Содержание

• Операторы цикла в Python
• Для цикла
• Пока Цикл
• Вложенный цикл

Операторы циклов в Python

Циклы упрощают сложные задачи, превращая их в простые. Это позволяет программистам изменять ход программы, чтобы вместо того, чтобы писать один и тот же код снова и снова, программисты могли повторять код конечное количество раз.

В Python существует три разных типа циклов: цикл for, цикл while и вложенный цикл.
Здесь мы прочитаем об этих различных типах петель и о том, как их использовать.

Цикл for

Цикл for используется в том случае, когда программисту необходимо выполнить часть кода, пока не будет выполнено заданное условие. Цикл for также называется предварительно протестированным циклом. Лучше всего использовать цикл for, если количество итераций известно заранее.

В Python нет стиля C for цикла, т. е. for (i=0; i

Синтаксис:

 для последовательной переменной:
операторы 

Ввод:

 a = 5
для я в диапазоне (0, а):
печать (я)
 

Вывод:

 0
1
2
3
4
 

Цикл for выполняется до тех пор, пока значение i не станет меньше a. Поскольку значение i равно 5, цикл завершается.

Цикл while

Цикл while используется в ситуациях, когда количество итераций изначально неизвестно. Блок операторов выполняется в цикле while до тех пор, пока не будет выполнено условие, указанное в цикле while. Его также называют циклом с предварительным тестированием.

В Python цикл while многократно выполняет оператор или группу операторов, пока заданное условие истинно. И когда условие становится ложным, цикл завершается и переходит к следующему оператору после цикла.

Синтаксис:

 Пока условие:
       оператор(ы) 

Ввод:

 count = 0
в то время как (количество < 5):
количество = количество + 1
print("Flexiple") 

Вывод:

 Flexiple
гибкий
гибкий
гибкий
гибкий
 

Цикл печатает «Flexiple» до тех пор, пока значение count не станет равным 5 и условие не станет False.

Операторы вложенного цикла в Python

Язык программирования Python позволяет программистам использовать один оператор цикла внутри другого оператора цикла.

Синтаксис:

 #для оператора цикла
для переменной последовательно:
для переменной последовательно:
заявления)
       заявления)
#оператор цикла while
пока условие:
пока условие:
       заявления)
       заявление(я) 

Ввод:

 для i в диапазоне (1, 7):
для j в диапазоне (i):
напечатать (я, конец = '')
print() 

Вывод:

 1
2 2
3 3 3
4 4 4 4
5 5 5 5 5
6 6 6 6 6 6 

Заключение

В этом руководстве мы читаем о различных операторах циклов в Python и их использовании. Операторы цикла используются для многократного повторения определенного блока кода. О других концепциях Python можно прочитать здесь.

Другие учебники

Как проверить, пуст ли список в Python?Преобразование строки в число с плавающей запятой в функции PythonCall JavaScript из HTML

Понравился этот блог?

Работайте с лучшими

стартапами и компаниями. Получайте оплату вовремя. Подать заявку сейчас

Попробуйте разработчик

высшего качества в течение 14 дней. Платите, только если удовлетворены. View Freelancers

Copyright @2023 Flexiple Tech India Private Limited

Циклы в Python. Циклы используются в программировании для повторения… | by Дипа Мариам Джордж | Аналитика Видья

Дипа Мариам Джордж

·

Подписаться

Опубликовано в

·

3 минуты чтения

·

30 мая 2020 г.

Циклы используются в программировании для повторения определенного блока кода. В Python есть два типа циклов: for и while.

Цикл while в Python используется для перебора блока кода до тех пор, пока тестовое выражение (условие) истинно.

Синтаксис:

 while test_expression: 
 (тело цикла while) 

В цикле while сначала проверяется тестовое выражение. Тело цикла выполняется только в том случае, если test_expression имеет значение True. После первой итерации test_expression снова проверяется, и процесс продолжается до тех пор, пока test_expression не будет оценен как False.

Тело цикла while определяется через отступ. Тело начинается с отступа, а первая строка без отступа отмечает конец.

Пример:

 i = 1 
, пока i < 6: 
 print(i) 
 i += 1 

Вывод будет:

 1 
 2 
 3 
 4 
 5 

В приведенной выше программе тестовое выражение будет истинным, пока переменная i меньше 6.

Нам нужно увеличить значение переменной counter в теле цикла. Невыполнение этого требования приведет к бесконечному циклу.

while Цикл с else

Циклы while также могут иметь необязательный блок else. Другая часть выполняется, если test_expression в цикле while оценивается как False.

Например,

 i = 1 
, пока i < 6: 
 print(i) 
 i += 1 
 иначе: 
 print("i больше не меньше 6") 

Вывод будет:

 1 
 2 
 3 
 4 
 5 

i больше не меньше 6

Здесь, на шестой итерации, test_expression становится False. Следовательно, выполняется другая часть.

Цикл for используется для повторения последовательности или других повторяющихся объектов.

Синтаксис:

for <имя_переменной> в <последовательности>: 
 (тело цикла for) 

Цикл продолжается до тех пор, пока не будет достигнут последний элемент в последовательности. Как и в цикле while, тело цикла for также определяется отступом.

Проверьте приведенный ниже пример:

 для x в «программировании»: 
 print(x) 

Программа выдает результат:

 p 
 r 
 o 
 g 
 r 
 a 
 м 
 м 
 и 
 н 
 г 

диапазон() Функция

Чтобы перебрать набор кода указанное количество раз, мы можем использовать функцию range().

Функция range() возвращает последовательность чисел, начиная с 0 по умолчанию и увеличиваясь на 1 (по умолчанию), и заканчивая указанным числом.

Пример:

 для x в диапазоне (7): 
 print(x) 

, что дает вывод:

 0 
 1 
 2 
 3 
 4 
 5 
 6 

Примечание: диапазон(7) не значения от 0 до 7, а значения от 0 до 6.

Функция range() по умолчанию имеет 0 в качестве начального значения, однако можно указать начальное значение, добавив параметр: range(3, 7), что означает значения от 3 до 7 (но не включая 7):

Пример:

 для x в диапазоне (3, 7): 
 print(x) 

и вывод будет:

 3 
 4 
 5 
 6 

Функция range() по умолчанию имеет значение in увеличить последовательность на 1, однако можно указать значение приращения, добавив третий параметр: range(1, 10, 2):

 для x в диапазоне (1, 10, 2): 
 print(x) 

, что дает вывод:

 1 
 3 
 5 
 7 
 9 

else in for Loop

Ключевое слово else в Цикл for определяет блок кода, который будет выполнен после завершения цикла:

 for x in range(5): 
 print(x) 
 else: 
 print("Finished Counting!") 

Вывод:

 0 
 1 
 2 
 3 
 4 

Подсчет окончен!

Программа печатает все числа от 0 до 4, а затем после окончания цикла выполняется остальная часть, которая печатает сообщение «Подсчет завершен».