Как сделать цикл внутри цикла python
Добавил пользователь Morpheus Обновлено: 16.09.2024
Цикл while (“пока”) позволяет выполнить одну и ту же последовательность действий, пока проверяемое условие истинно. Условие записывается до тела цикла и проверяется до выполнения тела цикла. Как правило, цикл while используется, когда невозможно определить точное значение количества проходов исполнения цикла.
Синтаксис цикла while в простейшем случае выглядит так:
При выполнении цикла while сначала проверяется условие. Если оно ложно, то выполнение цикла прекращается и управление передается на следующую инструкцию после тела цикла while . Если условие истинно, то выполняется инструкция, после чего условие проверяется снова и снова выполняется инструкция. Так продолжается до тех пор, пока условие будет истинно. Как только условие станет ложно, работа цикла завершится и управление передастся следующей инструкции после цикла.
Например, следующий фрагмент программы напечатает на экран квадраты всех целых чисел от 1 до 10. Видно, что цикл while может заменять цикл for . in range(. ) :
В этом примере переменная i внутри цикла изменяется от 1 до 10. Такая переменная, значение которой меняется с каждым новым проходом цикла, называется счетчиком. Заметим, что после выполнения этого фрагмента значение переменной i будет равно 11 , поскольку именно при i == 11 условие i впервые перестанет выполняться.
Вот еще один пример использования цикла while для определения количества цифр натурального числа n :
В этом цикле мы отбрасываем по одной цифре числа, начиная с конца, что эквивалентно целочисленному делению на 10 ( n //= 10 ), при этом считаем в переменной length , сколько раз это было сделано.
В языке Питон есть и другой способ решения этой задачи: .
2. Инструкции управления циклом
После тела цикла можно написать слово else: и после него блок операций, который будет выполнен один раз после окончания цикла, когда проверяемое условие станет неверно:
Казалось бы, никакого смысла в этом нет, ведь эту же инструкцию можно просто написать после окончания цикла. Смысл появляется только вместе с инструкцией break . Если во время выполнения Питон встречает инструкцию break внутри цикла, то он сразу же прекращает выполнение этого цикла и выходит из него. При этом ветка else исполняться не будет. Разумеется, инструкцию break осмыленно вызывать только внутри инструкции if , то есть она должна выполняться только при выполнении какого-то особенного условия.
Приведем пример программы, которая считывает числа до тех пор, пока не встретит отрицательное число. При появлении отрицательного числа программа завершается. В первом варианте последовательность чисел завершается числом 0 (при считывании которого надо остановиться).
Во втором варианте программы сначала на вход подается количество элементов последовательности, а затем и сами элементы. В таком случае удобно воспользоваться циклом for . Цикл for также может иметь ветку else и содержать инструкции break внутри себя.
Другая инструкция управления циклом — continue (продолжение цикла). Если эта инструкция встречается где-то посередине цикла, то пропускаются все оставшиеся инструкции до конца цикла, и исполнение цикла продолжается со следующей итерации.
Если инструкции break и continue содержатся внутри нескольких вложенных циклов, то они влияют лишь на исполнение самого внутреннего цикла. Вот не самый интеллектуальный пример, который это демонстрирует:
Увлечение инструкциями break и continue не поощряется, если можно обойтись без их использования. Вот типичный пример плохого использования инструкции break (данный код считает количество знаков в числе).
3. Множественное присваивание
В Питоне можно за одну инструкцию присваивания изменять значение сразу нескольких переменных. Делается это так:
Отличие двух способов состоит в том, что множественное присваивание в первом способе меняет значение двух переменных одновременно.
Множественное присваивание удобно использовать, когда нужно обменять значения двух переменных. В обычных языках программирования без использования специальных функций это делается так:
Ни одна сколь-нибудь серьезная программа на Python не обходится без циклов. Что такое циклы?
Представьте, что спортсмен бегает по дорожкам стадиона и решил: пока не прошел один час, он бежит. То есть, пока выполняется условие (оно истинно – не прошел час), циклично выполняются некие действия – бегун бежит. Вот такую операцию на уровне языка Python выполняет оператор цикла while, имеющий следующий синтаксис:
Смотрите как в Python записывается группа операторов (тело цикла): вся группа должна иметь один и тот же сдвиг относительно оператора while (обычно ставят четыре пробела или символ табуляции). Причем такой отступ строго обязателен – это элемент синтаксиса python. И благодаря этому текст программы становится наглядным и хорошо читаемым. Это, безусловно, один из плюсов данного языка.
Однократное выполнение тела цикла называется итерацией. То есть, может быть первая итерация, вторая итерация, N-я итерация и так далее.
Давайте в качестве примера с помощью оператора цикла while вычислим вот такую вот сумму:
Расписывать все это через тысячу слагаемых не очень то удобно. И к тому же число слагаемых может зависеть от значения переменной и быть неопределенным. В таких задачах без циклов не обойтись. И программа будет выглядеть так:
В качестве выражения в цикле while можно писать все те же самые условия, что и в условном операторе if. Например, можно вычислять сумму S пока либо i in :
операторы 1…N
выведет в консоль квадраты соответствующих чисел. Но что, если мы хотим перебрать значения по порядку в соответствии с правилом:
начальное значение, шаг, конечное значение
Для этого используется генератор последовательностей
range(start, stop, step)
Например, если мы запишем его вот так:
то в консоли увидим числа от 1 до 4 с шагом 1. То есть, range генерирует последовательность в интервале
Последнее значение не входит в интервал. Если в нашем примере поставить шаг отрицательный -1, то конечное значение 5 не может быть достигнуто и в этом случае Python возвратит пустую последовательность:
Если нам нужны числа от 5 до 1, то следует записывать range в таком виде:
Причем, в range можно записывать только целые числа, с вещественными он не работает.
Давайте перепишем нашу программу подсчета суммы
с помощью цикла for, получим:
Здесь весь цикл записан буквально в одну строчку, а тело цикла состоит из одного оператора – подсчета суммы ряда.
Вторым примером рассмотрим задачу вычисления значений линейной функции
Программа будет выглядеть так:
Этот пример показывает, что для перебора значений счетчика x можно использовать списки, сформированные ранее в программе. (О списках мы подробнее будем говорить на последующих занятиях). Здесь же приведем еще один пример:
Он показывает, что строку можно воспринимать как список и перебирать с помощью цикла for.
Также в цикле for можно использовать блок else, о котором мы говорили ранее:
for in :
операторы 1…N
else:
операторы 1…N
Вложенные циклы
Итак, мы с вами рассмотрели два оператора циклов: while и for. Все эти циклы можно комбинировать друг с другом. То есть, создавать вложенные циклы (цикл внутри цикла).
Как это работает? Представьте, что бегун начинает бежать по большому кругу, но затем, для продолжения бега, ему необходимо сделать еще несколько вложенных кругов, после чего он возвращается на большой круг и продолжает свой бег.
В частности, такие вложенные циклы очень полезны для перебора элементов матрицы
Тогда мы делаем первый цикл от 1 до N и вложенный от 1 до M
Или для подсчета вот такой двойной суммы ряда
Программа будет выглядеть так:
Мы здесь сначала пробегаем все значения j от 1 до M при фиксированном i=1, затем, значение i увеличивается на 1, становится 2 и при этом i снова пробегаются значения j от 1 до M. И так пока i не превысит значение N. То есть, второй цикл вложен вот в этот первый. И таких вложений можно делать сколько угодно.
Вот так работают операторы циклов в Python и теперь вы знаете как их можно применять на практике.
Видео по теме
© 2022 Частичное или полное копирование информации с данного сайта для распространения на других ресурсах, в том числе и бумажных, строго запрещено. Все тексты и изображения являются собственностью сайта
Практически любой язык программирования содержит вложенные конструкции цикла, причём в большинстве случаев таких конструкций несколько. Python — не исключение. В списке техдокументации для Python есть 2 типа циклов: - цикл while, - цикл for.
Циклы необходимы, если нам надо что-либо сделать множество раз, реализовать последовательность одинаковых действий. Речь идёт о выполнении какой-нибудь операции либо списков операций снова и снова. Циклы максимально упрощают этот процесс. Если говорить о вышеназванных циклах, то цикл for многие считают более популярным. С него и начнём.
Цикл for в Python
Как видим, функция в Python взяла целое число, а вернула объект range . Также она принимает конечное значение, начальное значение и значение шага. Приведём ещё пару примеров:
В первом примере мы передаём начальное и конечное значение, при этом range возвращает список из чисел последовательности, начиная с начального, заканчивая последним (но не включая последний). Таким образом, при запросе 5-10 мы получаем 5-9 в прямом, а не обратном порядке.
Во 2-м случае используем функцию списка (list). В результате возвращается каждый 2-й элемент между 1-10 (наша последовательность будет равна 1, 3 и т. п., разумеется, также в прямом, а не обратном порядке).
Закономерный вопрос: а что функция range будет делать с использованием цикла? Давайте посмотрим:
Что в данном случае произошло? Чтобы понять это, расшифруем наш код: 1. Мы вводим число для каждого числа в диапазоне 5. 2. Мы знаем, что при вызове range со значением 5 будет создан вложенный список из пяти элементов. 3. Каждый раз функция, проходя через цикл for, выведет каждый из этих элементов по списку.
Вышеупомянутый цикл for м. б. эквивалентом следующего:
Здесь range просто выдаёт меньший результат.
Цикл for способен обходить любой итератор Python. Мы видели особенности действия цикла при обработке списка и последовательности. А теперь взглянем, можно ли его использовать для выполнения итерации со словарём:
Если использовать for в словаре, легко заметить, что он перебирает ключи автоматически. К примеру, не нужно указывать for в a_dict.keys() (хотя это тоже работает). Python делает только то, что необходимо. Да, ключи выводятся в несколько другом порядке, который отличен от указанного в словаре. Однако словари не упорядочены, поэтому можно использовать итерацию над ними, а ключи при этом м. б. в любом порядке. Если вы знаете, что ключи можно отсортировать, это лучше сделать до итерации. Чтобы увидеть, как это работает, немного изменим словарь:
Результат использования данного цикла for в Python следующий:
Давайте разберём код данного цикла for подробнее. Во-первых, был создан словарь, где ключи выступают вместо строк в качестве целых чисел. Во-вторых, мы извлекли из словаря ключи. Каждый раз при вызове метода keys() , он возвращает нам неупорядоченный список ключей. И если при выводе списка мы видим, что они находятся в прямом либо обратном порядке, это просто случайность.
Итак, получен доступ к ключам, хранимым в keys. Мы сортируем список, после чего нужно использовать цикл for в нём. Чтобы сделать процесс интереснее, попробуем использовать цикл for в функции range , однако для этого потребуется вывести лишь целые числа. Дабы это осуществить, придётся использовать условный оператор, а не параметр шага range, что делается так:
Результат работы цикла for таков:
Возможно, не все поняли, что происходит и откуда в цикле знак процента. Если кто подзабыл, в Python, % — это оператор модуля. Когда его используют, возвращается остаток. При делении целого числа на 2, остатка, разумеется, нет.
После разговора о цикле for пришла пора познакомиться с циклом while.
Цикл while
Цикл while хорошо использовать для повторений частей кода. Здесь вместо зацикливания n-е количество раз цикл будет работать, пока не исполнится определённое условие.
Пример работы цикла while в Python:
Цикл while по сути — это один из вложенных условных операторов. Если говорить о коде цикла, который мы решили использовать выше, на экран будет выводиться переменная i до тех пор, пока она меньше десяти. То есть с запуском этого кода в Python вы получите список от 0 до 9, сформированный в прямом, а не обратном порядке, причём каждая цифра выведется в отдельной строке, и цикл завершится.
Циклы в Python позволяют разработчикам повторять определенные части своего кода через ряд циклов, которые называются итерациями. Python поддерживает цикл for и цикл while.
Синтаксис цикла for в Python
Цикл for в Python итерирует по заданной последовательности и обладает следующим синтаксисом:
Синтаксис цикла while в Python
Цикл while в Python повторяется, пока выполняется определенное логическое условие и обладает следующим синтаксисом:
Как работать с циклами в Python?
Ниже собраны примеры решений основных задач, с которыми сталкиваются Python разработчики и дата-саентисты:
Как перебрать значения списка циклом for?
Циклы for перебирают коллекцию элементов, таких как list или dict, и запускают блок кода с каждым элементом из коллекции.
Вышеприведенный цикл for выполняет итерацию по списку чисел.
Каждая итерация устанавливает значение i для следующего элемента списка. Итак, сначала это будет 0, затем 1, затем 2 и т.д
Аналогично, цикл работает с любыми типами списков, например, со списком строк:
Часто, необходимо сгенерировать последовательность чисел и обойти ее, для этого удобно использовать функцию range:
Как получить индекс элемента в цикле for в Python?
Если вы хотите зациклить как элементы списка, так и индекс для элементов, вы можете использовать функцию enumerate:
Функция enumerate генерирует кортежи, которые распаковываются в индекс (целое число) и элемент (фактическое значение из списка).
Как перебрать словарь (dict) циклом for?
Ключи словаря в Python можно перебрать циклом for следующим образом:
Это эквивалентно использованию метода словаря keys:
Для перебора значений словаря в Python необходимо использовать метод словаря values:
Для перебора ключей и значений словаря используйте метод items:
Метод items возвращает последовательность кортежей, использование for с несколькими переменными (key, value) называется распаковкой. Ее можно применять и для списков:
Как работает цикл while в Python?
Цикл while будет повторять код в блоке, пока условие цикла не станет False. Следующий код выполнит код в блоке цикла 4 раза:
Если условие всегда истинно, цикл while будет выполняться бесконечно. Бесконечный цикл можно завершить оператором break, return или исключением.
Что такое pass в Python или как ничего не делать в цикле?
pass — это нулевой оператор и используется, когда оператор требуется синтаксисом Python (например, в теле цикла for или while), но никакие действия не нужны. Этот оператор можно использовать как заполнитель для кода, который ещё не написан.
В этом примере ничего не произойдёт. Цикл for завершится без ошибок, но никакие команды или код не будут выполнены. pass позволяет нам успешно выполнять наш код без полной реализации всех команд и действий.
Аналогично, pass можно использовать в циклах while, а также в выборках, определениях функций и т.д.
Как выполнить следующий проход цикла используя оператор continue?
Оператор continue перейдет к следующей итерации цикла, минуя остаток текущего блока кода, но продолжая цикл. Оператор continue может использоваться только внутри цикла:
Обратите внимание, что 2 и 4 не выводятся. Это происходит потому, что continue переходит к следующей итерации, а не продолжает выводить i, когда i==2 или i==4.
Как досрочно выйти из цикла используя оператор break?
Оператор break моментально прерывает дальнейшее выполнение кода внутри цикла:
Использование операторы break, как и в случае с continue, допускаются только внутри циклов.
Оператор break также доступен внутри циклов for:
Обратите внимание, что 3 и 4 не выводятся после окончания цикла.
Если цикл имеет условие else, оно не выполняется, когда цикл завершается с помощью оператора break.
Как выполнить код после завершения цикла используя оператор else?
Циклы for и while могут иметь условие else.
Условие else выполняется только после завершения цикла for путем итерации до завершения в случае цикла for или после завершения цикла while, когда его условное выражение становится ложным.
Пример условия else в цикле for:
Пример условия else в цикле while:
Условие else не выполняется, если цикл завершается принудительно (например, с помощью оператора break или путем вызова исключения):
Зачем использовать конструкцию for/while . else?
Частой задачей на использование конструкции for . else является реализация поиска, например:
Как вернуть значение из цикла оператором return?
Оператор return выводит значение из функции, не выполняя следующий за нем код.
Если у вас есть цикл внутри функции, использование return внутри цикла эквивалентно break, поскольку остальная часть кода цикла не выполняется. Код следующий за циклом также не выполняется:
Если вы используете return во вложенных циклах, оператор return прервёт все циклы:
Упражнение для закрепления
Обойдите и распечатайте все четные числа из списка в том же порядке, в котором они были получены. Не печатайте цифры, которые появятся в последовательности после 237.
Научим основам Python и Data Science на практике
Это не обычный теоритический курс, а онлайн-тренажер, с практикой на примерах рабочих задач, в котором вы можете учиться в любое удобное время 24/7. Вы получите реальный опыт, разрабатывая качественный код и анализируя реальные данные.
Читайте также: