Как сделать цикл в питоне: Циклы for и while, операторы break и continue, волшебное слово else

Циклы в Python

Каждый язык программирования, с которым я сталкивался, содержит какую-нибудь конструкцию цикла. В большей части языков есть больше одной такой конструкции. В мире Python есть два типа циклов:

• Цикл for
• Цикл while

Я заметил, что цикл for популярнее второго. Циклы используются в тех случаях, когда нам нужно сделать что-нибудь много раз. Нередко вам придется выполнить какую-нибудь операцию (или ряд операций) в части данных снова и снова. Тут то и вступают в силу циклы. Благодаря им становится возможно максимально упростить данный вопрос. Давайте подробно разберём, как работают эти структуры!

Как было сказано ранее, мы используем цикл в тех случаях, когда вам нужно повторить что-нибудь n-ное количество раз. Это проще понять, если взглянуть на пример. Мы используем встроенную функцию Python range. Функция range создаст список длинной в «n» элементов.

print(range(5)) # ответ: range(0, 5)

Как вы видите, функция range взяла целое число и вернула объект range. Функция range также принимает начальное значение, конечное значение и значение шага. Вот еще два примера:

a = range(5, 10) print(a) # range(5, 10) b = list(range(1, 10, 2)) print(b) # [1, 3, 5, 7, 9]

В пером примере показано, что вы можете передать начальное и конечное значение, и функция range вернет числа, начиная с начального значения вплоть до (но не включая) последнее значение. Например, при запросе 5-10 мы получим 5-9. Во втором примере видно, как использовать функцию списка (list) для того, чтобы функция range вернула каждый второй элемент, между 1 и 10. Так что она начинает с 1, пропускает 2 и так далее. Теперь вы, наверное, гадаете, что же именно она будет делать с циклами? Что-ж, есть один простой способ показать, как работает цикл с использованием функции range! Давайте взглянем:

for number in range(5): print(number)

Что здесь произошло? Давайте почитаем слева на право, чтобы понять это. Для каждого числа в диапазоне 5 мы вводим число. Мы знаем, что если мы вызываем range со значением 5, мы получим список из 5 элементов. Так что каждый раз, проходя через цикл, она выводит каждый из элементов. Цикл for, показанный выше, может быть эквивалентом следующего:

for number in [0, 1, 2, 3, 4]: print(number)

Функция range лишь делает результат несколько меньшим. Цикл for может обходить любой итератор Python. Мы уже видели, как именно он может работать со списком. Давайте взглянем, может ли он выполнять итерацию со словарем.

a_dict = {«one»:1, «two»:2, «three»:3} for key in a_dict: print(key)

Когда вы используете for в словаре, вы увидите, что он автоматически перебирает ключи. Вам не нужно указывать ключ for в a_dict.keys() (впрочем, это также работает). Python делает только нужные нам вещи. Вы возможно думаете, почему ключи выводятся в другом порядке, отличном от того, какой был указан в словаре? Как мы знаем из соответствующей статьи, словари не упорядочены, так что мы можем выполнять итерацию над ними, при этом ключи могут быть в любом порядке. Теперь, зная, что ключи могут быть отсортированы, вы можете отсортировать их до итерации.

a_dict = {1:»one», 2:»two», 3:»three»} keys = a_dict.keys() keys = sorted(keys) for key in keys: print(key)

Результат:

1 2 3

Давайте остановимся и разберемся с тем, что делает этот код. Во-первых, мы создали словарь, в котором ключи выступают в качестве целых чисел, вместо строк. Далее, мы извлекли ключи из словаря. Каждый раз, когда вы взываете метод keys(), он возвращает неупорядоченный список ключей. Если вы выведите их, и увидите, что они расположен в порядке по возрастанию, то это просто случайность. Теперь у нас есть доступ к ключам словаря, которые хранятся в переменной, под названием

for number in range(10): if number % 2 == 0: print(number)

Результат:

0 2 4 6 8

Вы наверное гадаете, что вообще здесь происходит? Что еще за знак процента? В Python, % называется

Есть вопросы по Python?

На нашем форуме вы можете задать любой вопрос и получить ответ от всего нашего сообщества!

Python Форум Помощи

Telegram Чат & Канал

Вступите в наш дружный чат по Python и начните общение с единомышленниками! Станьте частью большого сообщества!

Паблик VK

Одно из самых больших сообществ по Python в социальной сети ВК. Видео уроки и книги для вас!

Подписаться

Цикл while также используется для повторения частей кода, но вместо зацикливания на n количество раз, он выполняет работу до тех пор, пока не достигнет определенного условия. Давайте взглянем на простой пример:

i = 0 while i < 10: print(i) i = i + 1

Цикл while является своего рода условным оператором. Вот что значит этот код: пока переменная i меньше единицы, её нужно выводить на экран. Далее, в конце, мы увеличиваем её значение на единицу. Если вы запустите этот код, он выдаст от 0 до 9, каждая цифра будет в отдельной строке, после чего задача будет выполнена. Если вы удалите ту часть, в которой мы увеличиваем значение i, то мы получим

while i < 10: print(i) if i == 5: break i += 1

В этой части кода мы добавили условное выражение для проверки того, равняется ли когда-либо переменная i цифре 5.

i = 0 while i < 10: if i == 3: i += 1 continue print(i) if i == 5: break i += 1

Слегка запутанно, не так ли? Мы добавили второе условное выражение, которое проверяет, не равняется ли i трем. Если да, мы увеличиваем переменную и переходим к следующему циклу, который удачно пропускает вывод значения 3 на экран. Как и ранее, когда мы достигаем значения 5, мы разрываем цикл. Существует еще одна тема, касающаяся циклов, которую нам нужно затронуть – это оператор else.

Зачем нужен else при работе с циклами?

Оператор else в циклах выполняется только в том случае, если цикл выполнен успешно. Главная задача оператора else, это поиск объектов:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5] for i in my_list: if i == 3: print(«Item found!») break print(i) else: print(«Item not found!»)

В этом коде мы разорвали цикл, когда i равно 3. Это приводит к пропуску оператора else. Если вы хотите провести эксперимент, вы можете изменить условное выражение, чтобы посмотреть на значение, которое находится вне списка, и которое приведет оператор else к выполнению. Честно, ни разу не видел, чтобы кто-либо использовал данную структуру за все годы работы. Большая часть примеров, которые я видел, приведена блогерами, которые пытаются объяснить, как это работает. Я видел несколько людей, которые использовали эту структуру для провоцирования ошибки, когда объект не удается найти в искомом цикле. Вы можете почитать статью, в которой вопрос рассматривается весьма детально. Статья написана одним из разработчиков ядра Python.

Подведем итоги

Надеюсь, с этого момента вы осознали всю значимость циклов в Python. Они делают повторение очень простым, и весьма понятным. Вы будете сталкиваться с циклом for намного чаще, чем с циклом while. Если вы все еще не совсем понимаете, как это работает, настоятельно рекомендую перечитать эту статью, перед тем как продолжить.

Vasile Buldumac

Являюсь администратором нескольких порталов по обучению языков программирования Python, Golang и Kotlin. В составе небольшой команды единомышленников, мы занимаемся популяризацией языков программирования на русскоязычную аудиторию. Большая часть статей была адаптирована нами на русский язык и распространяется бесплатно.

E-mail: [email protected]

Образование
Universitatea Tehnică a Moldovei (utm.md)

• 2014 — 2018 Технический Университет Молдовы, ИТ-Инженер. Тема дипломной работы «Автоматизация покупки и продажи криптовалюты используя технический анализ»
• 2018 — 2020 Технический Университет Молдовы, Магистр, Магистерская диссертация «Идентификация человека в киберпространстве по фотографии лица»

Практическое применение for/in/else циклов в Python.

• Перебор ключей и значений словаря, используя for/in в Python;
• Варианты перебора списков, используя for/in в Python;
  • Перебор значений нескольких списков одновременно;
  • Перебор значений списка в обратном порядке;
  • Перебор значений списка в отсортированном порядке;
• Изменение списка во время выполнения цикла;
• Использование оператора else в циклах for/in.

Перебор ключей и значений словаря, используя

При итерации по элементам словаря for/in, ключ и соответствующее значение могут быть получены одновременно с использованием метода словаря dict.items():

>>> knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'}
>>> for k, v in knights.items():
...     print(k, v)
...
# gallahad the pure
# robin the brave

Смотрите материал «Сортировка словаря по значению и ключу в Python», чтобы перебрать его в отсортированном виде по ключам или значениям.

Варианты перебора списков, используя

При итерации по последовательности с помощью инструкции for/in индекс позиции и соответствующее значение могут быть получены одновременно с помощью встроенной функции enumerate().

>>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):
...     print(i, v)
...
# 0 tic
# 1 tac
# 2 toe

Перебор значений нескольких списков одновременно.

Чтобы выполнить цикл над двумя или более последовательностями одновременно, списки могут быть соединены с помощью встроенной функции zip().

>>> questions = ['name', 'quest', 'favorite color']
>>> answers = ['lancelot', 'the holy grail', 'blue']
>>> for q, a in zip(questions, answers):
...     print('What is your {0}?  It is {1}.'.format(q, a))
...
# What is your name?  It is lancelot.
# What is your quest?  It is the holy grail.
# What is your favorite color?  It is blue.

Еще пример:

>>> lst1 = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
>>> lst2 = [5, 3, 2, 0, 4, 1]
>>> lst3 = ['zero', 'one', 'two', 'three', 'four', 'five']
>>> for a, b, c in zip(lst1, lst2, lst3):
...     print(f'{c}:\t{a} + {b} = {a + b}')
...
# zero:   0 + 5 = 5
# one:    1 + 3 = 4
# two:    2 + 2 = 4
# three:  3 + 0 = 3
# four:   4 + 4 = 8
# five:   5 + 1 = 6

Перебор значений списка в обратном порядке.

Чтобы выполнить цикл над последовательностью в обратном направлении используйте встроенную функцию reversed().

>>> for i in reversed(range(1, 10, 2)):
...     print(i)
...
# 9
# 7
# 5
# 3
# 1

Перебор значений списка в отсортированном порядке.

Для циклического перебора последовательности в отсортированном порядке используйте встроенную функцию sorted(), которая возвращает новый отсортированный список, оставляя исходную последовательность неизменной.

>>> basket = ['apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana']
>>> for f in sorted(basket):
...     print(f)
...
# apple
# banana
# orange
# pear

Изменение списка во время выполнения цикла.

Иногда возникает соблазн изменить список во время выполнения цикла. Не делайте этого, так как это может привести к непредсказуемым результатам. Зачастую проще и безопаснее создать список с новыми значениями, или по крайней мере изменяйте копию list.copy() исходного списка.

Пример, с созданием списка для новых значений.

>>> import math
# не изменяйте исходный список во время итерации
>>> raw_data = [56. 2, float('NaN'), 51.7, 55.3, 52.5, float('NaN'), 47.8]
# создаем список для отобранных значений
>>> filtered_data = []
>>> for value in raw_data:
...     if not math.isnan(value):
...         filtered_data.append(value)
...
>>> filtered_data
# [56.2, 51.7, 55.3, 52.5, 47.8]

Использование оператора

Оператор else в циклах for/in выполняется только если цикл закончился и не прервался оператором break. Звучит как то бессмысленно. Как можно использовать такое поведение?

Цикл for/in/else упрощает любой цикл, который использует логический флаг, подобный этому:

# флаг принятия дальнейшего решения
found = False   
for divisor in range(2, n):
    if n % divisor == 0:
        # если найден делитель, то меняем 
        # флаг на `True` и выходим из цикла
        found = True   
        break
# принимаем решение на основе значения флага
if found:
    print(n, 'is composite')
else:
    print(n, 'is prime')

Оператор else в for/in позволяет опустить флаг и сделать код выше компактнее:

for divisor in range(2, n):
    if n % divisor == 0:
        print(n, 'is composite')
        break
else:
    # else сработает, если цикл не завершиться
    # по `break`, т. е. преждевременно
    print(n, 'is prime')

Обратите внимание, что для кода, в котором принимается решение, что делать, уже есть естественное место для его выполнения (перед оператором break). Единственная новая функция здесь — это место для выполнения кода, когда не нашлось ни одного делителя divisor.

Такое поведение for/in/else работает только в сочетании с оператором break. Но все равно нужны логические значения (флаги), если например, ищется последнее совпадение или необходимо отслеживать несколько условий параллельно.

Если единственной целью цикла for/in является ответ да или нет (флаг принятия решения), то можно написать его намного короче с помощью встроенных функций any()/all() и выражение-генератор, которое дает логические значения:

if any(n % divisor == 0 for divisor in range(2, n)):
    print(n, 'is composite')
else:
    print(n, "is prime")

Этот код эффективен, как цикл с прерыванием, т. к. в функции any() происходит замыкание, а выражение-генератор выполняется только до тех пор, пока оно не вернет значение True. Этот код даже быстрее, чем цикл.

Как сделать циклы Python более питоническими — dbader.org

Дэн Бейдер — Получайте бесплатные обновления новых сообщений здесь.

Настройте на Python циклы for и while в стиле C, рефакторинг их с использованием генераторов и других методов.

Один из самых простых способов определить разработчика с опытом работы с языками в стиле C, который только недавно освоил Python, — посмотреть, как он пишет циклы.

Например, всякий раз, когда я вижу такой фрагмент кода, это пример того, как кто-то пытается написать Python, как будто это C или Java 9.0010 :

 my_items = ['а', 'б', 'в']
я = 0
пока я < len (my_items):
    печать (мои_элементы [я])
    я += 1
 

Итак, что такого «непитоновского» в этом коде?

В этом примере кода можно улучшить две вещи:

• Во-первых, он отслеживает индекс i вручную, инициализируя его нулем, а затем осторожно увеличивая его при каждой итерации цикла.
• И, во-вторых, он использует len() для получения размера контейнера, чтобы определить, как часто выполнять итерацию.

В Python вы можете писать циклы, которые автоматически выполняют обе эти обязанности. Это отличная идея, чтобы воспользоваться этим.

Если ваш код не должен отслеживать работающий индекс, гораздо сложнее написать, например, случайные бесконечные циклы. Это также делает код более кратким и, следовательно, более читабельным.

Как автоматически отслеживать индекс цикла

 >>> диапазон (длина (my_items))
диапазон(0, 3)
>>> список (диапазон (0, 3))
[0, 1, 2]
 

 для i в диапазоне (len (my_items)):
    печать (мои_элементы [я])
 

 для элемента в my_items:
    печать (элемент)
 

 >>> для i, элемент перечисления (my_items):
... напечатать (f'{i}: {item}')
0: а
1: б
2: с
 

 >>> электронные письма = {
... 'Боб': 'боб@example.com',
... 'Алиса': '[email protected]',
... }
>>> для имени, электронной почты в emails.items():
... print(f'{имя} → {электронная почта}')
'Боб → [email protected]'
'Алиса → alice@example. com'
 

 для (int i = a; i < n; i+=s) {
    // ...
}
 

 для i в диапазоне (a, n, s):
    # ...
 

 # внешний цикл for
для элемента в последовательности
   # внутренний цикл for
   для элемента в последовательности:
       тело внутреннего цикла for
   тело внешнего цикла for 

 # внешний цикл
для я в диапазоне (1, 11):
    # вложенный цикл
    # для итерации от 1 до 10
    для j в диапазоне (1, 11):
        # напечатать умножение
        напечатать (я * j, конец = ' ')
    print() 

 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
7 14 21 28 35 42 4956 63 70
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 

 *
* *
* * *
* * * *
* * * * * 

 строк = 5
# внешний цикл
для я в диапазоне (1, строки + 1):
    # внутренний цикл
    для j в диапазоне (1, i + 1):
        распечатать("*", конец=" ")
    печать('') 

 имен = ['Келли', 'Джесса', 'Эмма']
# внешний цикл
для имени в именах:
    # внутренний цикл
    количество = 0
    пока количество < 5:
        печать (имя, конец = '')
        # увеличить счетчик
        количество = количество + 1
    print() 

 Келли Келли Келли Келли Келли
Джесса Джесса Джесса Джесса Джесса
Эмма Эмма Эмма Эмма Эмма 

 ***
***
***
***
*** 

 # 5 рядов
для имени в диапазоне (5):
    № 3 столбец
    для j в диапазоне (3):
        печать('*', конец='')
    Распечатать()
 

 для i в диапазоне (4):
    для j в диапазоне (4):
        если j == i:
            перерыв
        print(i, j) 

 1 0
2 0
2 1
3 0
3 1
3 2 

 сначала = [2, 4, 6]
секунда = [2, 4, 6]
для я в первую очередь:
    для j в секунду:
        если я == j:
            продолжать
        print(i, '*', j, '= ', i * j) 

 2 * 4 = 8
2 * 6 = 12
4 * 2 = 8
4 * 6 = 24
6 * 2 = 12
6 * 4 = 24 

 первый = [2, 3, 4]
секунда = [20, 30, 40]
финал = []
для я в первую очередь:
    для j в секунду:
        final.append(i+j)
print(final) 

 первый = [2, 3, 4]
секунда = [20, 30, 40]
final = [i+j для i в первом для j во втором]
печать (финал) 

 final = [[x, y] для x в [10, 20, 30] для y в [30, 10, 50], если x != y]
print(final) 

 [[10, 30], [10, 50], [20, 30], [20, 10], [20, 50], [30, 10], [ 30, 50]] 

 выражение while:
   пока выражение:
      заявления)
   заявление(я) 

 я = 1
пока я <= 5:
    дж = 1
    в то время как j <= 10:
        печать (j, конец = '')
        дж = дж + 1
    я = я + 1
    print() 

 12345678910
12345678910
12345678910
12345678910
12345678910 

 print('Показать совершенное число от 1 до 100')
п = 2
# внешний цикл
в то время как n <= 100:
    х_сумма = 0
    # внутренний цикл for
    для i в диапазоне (1, n):
        если n % i == 0:
            х_сумма += я
    если x_sum == n:
        print('Идеальное число:', n)
    п += 1