Начните изучать циклы Python с помощью этого пошагового руководства, включая циклы for и while.

Циклы — это фундаментальная концепция компьютерного программирования, которая позволяет нам повторно выполнять блок кода. Они особенно полезны, когда мы хотим выполнить определенную задачу несколько раз с разными входными значениями. В Python есть два типа циклов: цикл for и цикл while. Оба цикла являются важными инструментами для любого разработчика Python и используются в самых разных приложениях, от обработки данных до разработки игр.

Обратите внимание, что в этой статье я не буду рассказывать о векторизации с помощью NumPy, поскольку она предназначена для начинающих.

Цикл for используется для перебора последовательности элементов, например списка, кортежа или строки. Это позволяет нам выполнять одну и ту же операцию над каждым элементом последовательности без необходимости писать повторяющийся код. Функция range, которая генерирует последовательность чисел, часто используется с циклом for для выполнения определенной задачи определенное количество раз.

Цикл while используется для многократного выполнения блока кода до тех пор, пока выполняется определенное условие. Это особенно полезно, когда мы не знаем, сколько раз нам нужно выполнить задачу, или когда мы хотим выполнить задачу до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие. Однако будьте осторожны при использовании цикла while, так как можно создать бесконечный цикл, который никогда не завершится.

Итак, давайте подробно рассмотрим циклы в Python, начиная с цикла for и затем переходя к циклу while. Я расскажу о таких темах, как перебор списков, использование диапазона и использование операторов break и continue. Я также приведу примеры использования циклов в реальных приложениях, чтобы вы могли увидеть, как циклы можно использовать для решения практических задач. К концу этой статьи вы будете иметь четкое представление о циклах в Python и сможете эффективно использовать их в своем собственном коде.

Цикл For

Как было сказано ранее, цикл for используется для перебора последовательности элементов. Он часто используется для перебора элементов списка, кортежа или строки. Вот общий синтаксис цикла for в Python:

for variable in sequence:
    # do something with variable

Переменная в цикле for присваивается каждому элементу последовательности по одному. Затем цикл выполняет блок кода с назначенной переменной.

Перебор списков

Одним из наиболее распространенных применений цикла for является итерация по списку. Допустим, у нас есть список целых чисел, и мы хотим напечатать каждый элемент в списке. Вот как мы могли бы сделать это, используя цикл for:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
    print(num)

Этот код будет печатать каждый элемент в списке на новой строке:

1
2
3
4
5

Возьми? Довольно просто.

Использование диапазона

Функция диапазона часто используется с циклом for для генерации последовательности чисел. Функция диапазона генерирует последовательность чисел от начального значения до конечного значения (не включая конечное значение ← запомните это). Вот пример использования диапазона с циклом for:

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

Этот код будет печатать числа от 0 до 4 на отдельных строках.

Функция диапазона также может принимать аргумент шага. Аргумент step задает приращение между числами в последовательности. Вот пример использования диапазона с аргументом шага:

for i in range(0, 10, 2):
    print(i)

Этот код напечатает четные числа от 0 до 10 (не включая 10):

0
2
4
6
8

Использование перерыва и продолжения

Иногда мы хотим выйти из цикла раньше или пропустить определенные итерации цикла. Мы можем сделать это, используя операторы break и continue.

Оператор break используется для досрочного выхода из цикла. Вот пример использования оператора break с циклом for:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
    if num == 3:
        break
    print(num)

Этот код напечатает числа 1 и 2, а затем выйдет из цикла, когда достигнет числа 3.

Вот еще один важный момент, о котором следует помнить: оператор continue используется для пропуска определенной итерации цикла. Вот пример использования оператора continue с циклом for:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
    if num == 3:
        continue
    print(num)

Что приводит к следующему выводу, пропуская 3:

1
2
4
5

Пока цикл

Цикл while используется для многократного выполнения блока кода, пока выполняется определенное условие. Вот общий синтаксис цикла while в Python:

while condition:
    # do something

Условие в цикле while представляет собой логическое выражение, которое вычисляется перед каждой итерацией цикла. Если условие истинно, цикл выполняет блок кода. Цикл продолжает выполняться до тех пор, пока условие истинно.

Вот пример использования цикла while для вывода чисел от 0 до 4:

i = 0
while i < 5:
    print(i)
    i += 1

Этот код будет печатать числа от 0 до 4 на отдельных строках.

Бесконечные циклы

Важно быть осторожным при использовании циклов, особенно циклов while, так как можно создать бесконечный цикл. Бесконечный цикл — это цикл, который никогда не завершается, потому что условие всегда истинно.

Вот пример бесконечного цикла:

while True:
    print("Hello, world!")

Этот код напечатает «Hello, world!» несколько раз, пока программа не будет завершена вручную.

Чтобы избежать создания бесконечного цикла, нам нужно убедиться, что условие в цикле в конечном итоге станет ложным. В предыдущем примере мы могли бы добавить оператор break для выхода из цикла после выполнения определенного условия:

i = 0
while True:
    print(i)
    i += 1
    if i == 5:
        break

Циклы — ключевая концепция в программировании на Python, и, как вы видели, они позволяют разработчикам многократно выполнять блок кода. И цикл for, и цикл while являются мощными инструментами, помогающими упростить код, оптимизировать производительность и разрешить широкий круг проблем.

Независимо от того, начинаете ли вы изучать Python или уже являетесь опытным разработчиком, освоение циклов необходимо для написания эффективного и действенного кода. Понимая, как использовать циклы, вы можете оптимизировать процесс программирования, ваш код станет более читабельным, и вы с легкостью решите сложные проблемы.

Я надеюсь, что эта статья дала вам полное представление о циклах Python и о том, как использовать их в собственном коде. Создаете ли вы простую программу или сложное приложение, циклы являются важным инструментом для любого разработчика Python, и я уверен, что вы найдете их бесценной частью своего набора инструментов для программирования. .