Python цикл for in range

Python цикл for in range

Циклы python — for и while представляют собой операторы языка программирования, то есть операторы итерации, которые позволяют повторять код определенное количество раз.

Синтаксис цикла For

Как уже упоминалось ранее, цикл for в Python является итератором, основанным на цикле. Он проходит по элементам list и tuple, строкам, ключам словаря и другим итерируемым объектам.

В Python цикл начинается с ключевого слова for , за которым следует произвольное имя переменной, которое будет хранить значения следующего объекта последовательности. Общий синтаксис for. in в python выглядит следующим образом:

Элементы “последовательности” перебираются один за другим “переменной” цикла; если быть точным, переменная указывает на элементы. Для каждого элемента выполняется “действие”.

Пример простого цикла for в Python:

Блок else является особенным; в то время как программист, работающий на Perl знаком с ним, это неизвестная конструкция для программистов, которые работают на C и C++. Семантически он работает точно так же, как и в цикле while .

Он будет выполнен только в том случае, если цикл не был “остановлен” оператором break . Таким образом, он будет выполнен только после того, как все элементы последовательности будут пройдены.

Оператор прерывания в python — break

Если в программе цикл for должен быть прерван оператором break , цикл будет завершен, и поток программы будет продолжен без выполнения действий из else .
Обычно фразы break в pyton связаны с условными операторами.

Если мы запустим этот код, получим следующий результат:

Удалим “пельмени” из нашего списка материалов и получим следующее:

Оператор пропуска python — continue

Предположим, отвращение к пельменям у нас не настолько велико, чтобы перестать потреблять другую пищу. Тогда это приводит к продолжению работы цикла с оператором continue . В следующем маленьком скрипте мы используем оператор continue , чтобы продолжить, итерацию по списку, когда мы сталкиваемся с пельменями. Поэтому продолжайте мешать нам потреблять спам!

Результат будет следующим:

Итерация по спискам с функцией range()

Если вам нужно получить доступ к индексам списка, не очевидно как использовать цикл for для этой задачи. Мы можем получить доступ ко всем элементам, но индекс элемента остается недоступным. Есть способ получить доступ как к индексу элемента, так и к самому элементу. Для этого используйте функцию range() в сочетании с функцией длины len() :

Вы получите следующий вывод:

Примечание. Если вы примените len() к list или tuple , получите соответствующее количество элементов этой последовательности.

Подводные камни итераций по спискам

Если вы перебираете список, лучше избегать изменения списка в теле цикла. Чтобы наглядно увидеть, что может случиться, посмотрите на следующий пример:

Что выведет print(colours) ?

Чтобы избежать этого, лучше всего работать с копией с помощью срезов, как сделано в следующем примере:

В результате вы получите следующее:

Мы изменили список colours , но данное изменение не повлияло на цикл. Элементы, которые должны быть итерированы, остаются неизменными во выполнения цикла.

Enumerate в python 3

Enumerate — встроенная функция Python. Большинство новичков и даже некоторые продвинутые программисты не знают о ней. Она позволяет нам автоматически считать итерации цикла. Вот пример:

Функция enumerate также принимает необязательный аргумент (значение начала отсчета, по умолчанию 0 ), который делает ее еще более полезной.

Все материалы по циклу for мы собрали в теме #цикл for

Циклы в Python. Часть 2 – for, in, range

В предыдущей части мы рассмотрели цикл while – рассчитанный на то, что бы исполняться вечно, пока что-то не изменится. В этой статье познакомимся с циклом FOR, ключевым словом IN и специальным типом RANGE.

FOR, IN

Бывает такое, что нужно пройтись по всем элементам какой-то последовательности. Например, массива, строки или результатов запроса к внешнему источнику. Давайте попробуем пройтись по элементам массива и строки:

Видим, что для массива со строками мы получили всех «детей», это три строки. Для обычной строки дети, это буквы. Все последовательности в Питоне, это как контейнеры, в которых лежит что-то. Это что-то может тоже считаться контейнером, в котором лежит что-то.

Например, мы могли бы пробегать по каждому элементу массива, а потом по каждой букве полученного элемента. Вот так:

Читайте также:  Dhcp сервер с подсетями

Давайте я расскажу подробнее, что происходит:

В начале я объявляю массив, который содержит три строки.

В качестве имени я выбрал латинскую букву l, что означает list (список). Вообще это плохой стиль и не повторяйте за мной – использовать одну букву в качестве названия объекта дурной тон, а так же легко перепутать латинскую l и цифру 1, ноль 0 и букву О, и т.п. Есть шрифты, которые заточены на выделение подобных различий, но гораздо лучше не творить фигни заранее.

Итак, я создал список, теперь буква l характеризует какую-то область памяти, где непрерывно лежат несколько строк. Схематически это выглядит как-то так (подробнее об устройстве памяти и Серафимовиче можно узнать в этой статье):

Т.е. список ссылается на строки, строки состоят из букв. Всё это очень условно, и реализация работы с памятью меняется от версии к версии Питона, но цель сегодняшней статьи – циклы.

Итак, мы определили массив (он же список). Далее хотим пробежаться по его элементам. Вот строка:

В ней я сообщаю питону, что хотел бы пройтись по каждому элементу ( for … in l ), и в процессе работы цикла буду давать элементу имя el . Когда цикл начинает работу, он создает переменную el, в которой лежит первая строка списка. Я вывожу её на экран:

Умный питон понимает, что я хочу вывести текстовое представление переменной el (точнее, есть магические методы __str__ и __repr__, которые он вызывает у объекта el, но не забивайте пока голову), и в результате в своем print я вижу строку.

Когда сработает следующий for el in l: , в переменой el окажется уже адрес следующей строки, и она так же будет выведена на экран. И так три раза, т.к. у нас массив из трех элементов.

Но, каждый раз когда мы получаем строку, мы же по ней и пробегаемся. Вот в этой строке: for c in el:

Умный питон видит, что мы хотим пробежаться по каждому элементу строки, и дать ему имя c (от слова char, символ). У нас уже не for … in l , а for … in el – изменился объект, по которому мы итерируемся. Не список, а элемент списка.

Вот и выходит, что сначала мы даем ему ведро со стручками гороха, он берет каждый, называет его, распаковывает и считает горошины.

RANGE

А еще бывают такие моменты, когда последовательности нет, но нам нужно сделать что-то определенное кол-во раз. Например, посчитать сложные проценты. Мы это делали в первой статье цикла, теперь изучим вопрос подробнее.

Слово range позволяет сгенерировать диапазон значений.

Сначала мы просто определили диапазон от 1 до 10 (левая граница входит в диапазон, правая не входит), и получили значение [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Потом объявили диапазон от 1 до 10 с шагом 2 – и получили [1, 3, 5, 7, 9]

Потом объявили диапазон от 10 до 1 (обратный порядок) с шагом в -1 – и получили [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2]

Заметьте, я для вывода использовал конструкцию list(r) – приводил range к списку. Дело в том, что range отчасти волшебный объект, он генератор. Он ничего не делает, пока вы к нему не обратитесь. То, что вы написали r = range(1, 10, 2), на самом деле не выделило память для 9 чисел, но когда вы скажете for … in r: он вычислит первое значение, потом второе, потом третье и т.п.

Обратите внимание на этот пример — r = range(0, 100000000000000000000000000) –у меня не хватит оперативной памяти (я даже не знаю у кого хватит), что бы выделить такой здоровый объем.

Если я напишу print(list(r)) после такого объявления, то генератор начнет выделять память и заполнять список, что бы вернуть его мне. Умрет и я ничего не добьюсь.

А с помощью поэлементного обхода я могу до скончания века работать в этом цикле, никакой лишней памяти тратиться не будет.

Читайте также:  Api перевод на русский

Enumerate

Еще есть такое волшебное слово, которое позволяет считать, сколько элементов уже пройдено, без введения дополнительных элементов. Вот так:

Добавилось слово enumerate, и в for …. In теперь не одна переменная, а две.

Заключение

Если какие-то моменты остались непонятны, или есть замечания, пишите в комментариях, на почту, в телеграмм и т.п. Дорогу осилит идущий.

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!

Цикл for

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. В Python версии 2.Х существует другая функция под названием xrange, которая является генератором чисел и не такая ресурсоемкая, как range. Ранее разработчики сменили xrange на range в Python 3. Вот пример:

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:

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:

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:

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.

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. Давайте немного изменим словарь, чтобы увидеть, как это работает.

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 keys. Мы сортируем наш список, после чего используем цикл for в нем. Теперь мы готовы к тому, чтобы сделать все немного интереснее. Мы попробуем применить цикл в функции range, но нам нужно вывести только целые числа. Чтобы сделать это, нам нужно использовать условный оператор вместо параметра шага range. Это можно сделать следующим образом:

Читайте также:  Diablo 3 желание смерти меч

Вы наверное гадаете, что вообще здесь происходит? Что еще за знак процента? В Python, % называется оператором модуля. Когда вы используете оператор модуля, он возвращает остаток. Когда вы делите целое число на два, вы получаете число без остатка, так что мы выводим эти числа. Вам, возможно, не захочется использовать оператор модуля часто в будущем, но в моей работе он нередко помогает. Теперь мы можем взглянуть на цикл while.

Цикл while

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:

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 бесконечный цикл. Как правило – это плохо. Бесконечные циклы известны как логические ошибки, и их нужно избегать. Существует другой способ вырваться из цикла, для этого нужно использовать встроенную функцию break. Давайте посмотрим, как это работает:

В этой части кода мы добавили условное выражение для проверки того, равняется ли когда-либо переменная i цифре 5. Если нет, тогда мы разрываем цикл. Как вы видите в выдаче кода, как только значение достигает пяти, код останавливается, даже если мы ранее указали while продолжать цикл, пока переменная не достигнет значения 10. Обратите внимание на то, что мы изменили то, как мы увеличиваем значение при помощи +=. Это удобный ярлык, который вы можете также использовать в других операциях, таких как вычитание -= и умножение *=. Встроенный break также известен как инструмент управления потока. Существует еще один, под названием continue, который в основном используется для пропуска итерации, или перейти к следующей итерации. Вот один из способов его применения:

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:

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector