как зациклить скрипт python

Цикл for и цикл while в Python — 9 примеров

Как устроены циклы в Python?

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):

Для простоты восприятия, можно читать эту конструкцию как «if not break» или «if not found».

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.

Источник

Искусство написания циклов на Python

Цикл for — самый базовый инструмент потока управления большинства языков программирования. Например, простой цикл for на C выглядит так:

Не существует более изящного способа написания цикла for на C. В сложных случаях обычно приходится писать уродливые вложенные циклы или задавать множество вспомогательных переменных (например, как i в показанном выше коде).

Эта статья познакомит вас с самыми полезными трюками по написанию циклов на Python. Надеюсь, она поможет вам ощутить красоту этого языка.

Одновременно получаем значения и индексы

Частым примером использования цикла for является получение индексов и значений из списка. Когда я начинал изучать Python, то писал свой код таким образом:

Разумеется, он работал. Но это решение не в стиле Python. Спустя несколько месяцев я узнал стандартный способ реализации в стиле Python:

Как мы видим, встроенная функция enumerate упрощает нам жизнь.

Как избежать вложенных циклов с помощью функции Product

Вложенные циклы — это настоящая головная боль. Они могут снизить читаемость кода и усложнить его понимание. Например, прерывание вложенных циклов обычно реализовать не так просто. Нам нужно знать, где прерван самый внутренний цикл, второй по порядку внутренний цикл, и так далее.

Давайте убедимся в её полезности на простом примере:

Как мы видим, нам требуется три вложенных цикла, чтобы получить из трёх списков три числа, сумма которых равна 2077. Код не очень красив.

Как мы видим, благодаря использованию функции product достаточно всего одного цикла.

Так как функция product генерирует прямое произведение входящих итерируемых данных, она позволяет нам во многих случаях избежать вложенных циклов.

Используем модуль Itertools для написания красивых циклов

Создаём бесконечный цикл

Существует не меньше трёх способов создания бесконечного цикла:

1. При помощи функции count :

3. Через функцию repeat :

Комбинируем несколько итераторов в один

Функция chain() позволяет объединить несколько итераторов в один.

Выделяем соседние дублирующиеся элементы

Функция groupby используется для выделения соседних дублирующихся элементов в итераторе и их соединения.

Как показано выше, соседние одинаковые символы соединены вместе. Более того, мы можем указать функции groupby способ определения идентичности двух элементов:

Самостоятельно настраиваем цикл

Изучив представленные выше примеры, давайте задумаемся о том, почему циклы for в Python настолько гибки и изящны. Насколько я понимаю, это из-за того, что мы можем применять в итераторе цикла for функции. Во всех рассмотренных выше примерах в итераторе всего лишь используются специальные функции. Все трюки имеют одинаковый шаблон:

Сам встроенный модуль itertools всего лишь реализует за нас самые распространённые функции. Если мы забудем функцию или не сможем найти нужную нам, то можем просто написать её самостоятельно. Если быть более точным, то эти функции являются генераторами. Именно поэтому мы можем генерировать с их помощью бесконечные циклы.

По сути, мы можем настроить цикл for под себя, как сделали бы это с настраиваемым генератором.

Давайте рассмотрим простой пример:

Разумеется, этот пример приведён только для объяснения. Существуют и другие способы выполнения тех же действий, например, использование представления списков.

Вывод

Задачу создания циклов на Python можно решать очень гибко и изящно. Чтобы писать удобные и простые циклы, мы можем использовать встроенные инструменты или даже самостоятельно определять генераторы.

На правах рекламы

Надёжный сервер в аренду, создавайте свою конфигурацию в пару кликов и начинайте работать уже через минуту. Всё будет работать без сбоев и с очень высоким uptime!

Источник

Циклы “while” и “for” в Python

Итерация означает выполнение одного и того же блока кода снова и снова, потенциально много раз. Структура программирования, которая реализует итерацию, называется циклом.

Итерация означает выполнение одного и того же блока кода снова и снова, потенциально много раз. Структура программирования, которая реализует итерацию, называется циклом.

В программировании существует два типа итераций: неопределенный и определенный:

Цикл while

В этом блоке про while:

Давайте посмотрим, как while используется для создания циклов. Мы начнем с простого.

Формат элементарного while цикла показан ниже:

представляет собой блок для многократного выполнения, часто называемый телом цикла. Обозначается с отступом, как в if заявлении.

Помните: все управляющие структуры в Python используют отступы для определения блоков.

Управляющее выражение – как правило, включает в себя одну или несколько переменных, которые инициализируются до начала цикла, а затем изменяются где-то в теле цикла.

Рассмотрим этот цикл:

Вот что происходит в этом примере:

Обратите внимание, что управляющее выражение цикла while проверяется первым, прежде чем что-либо еще произойдет. Если начинать с false, тело цикла никогда не будет выполнено вообще:

Вот еще один while цикл, включающий список, а не числовое сравнение:

break и continue

В каждом примере, который вы видели до этого, все тело while цикла выполняется на каждой итерации. Python предоставляет два ключевых слова, которые преждевременно завершают итерацию цикла:

Различие между break и continue показано на следующей диаграмме:

перерыв и продолжить

Вот файл сценария с именем break.py который демонстрирует break утверждение:

Запуск break.py из интерпретатора командной строки приводит к следующему выводу:

Следующий скрипт continue.py идентичен, за исключением continue оператора вместо break :

Python допускает необязательное else в конце while цикла. Это уникальная особенность Python, не встречающаяся в большинстве других языков программирования. Синтаксис показан ниже:

Сейчас вы можете подумать: «Как это полезно?». Вы можете сделать то же самое, поместив эти операторы сразу после while цикла, без else :

Рассмотрим следующий пример:

Одна из следующих интерпретаций может помочь сделать ее более интуитивной:

Если вы не найдете ни одну из этих интерпретаций полезной, не стесняйтесь игнорировать их.

Когда может быть полезным else в while цикле? Одна распространенная ситуация, если вы ищете в списке определенный элемент. Вы можете использовать break для выхода из цикла, если элемент найден, и else может содержать код, который должен быть выполнен, если элемент не найден:

Примечание. Приведенный выше код полезен для иллюстрации концепции, но на самом деле вы вряд ли будете искать список таким образом.

Прежде всего, списки обычно обрабатываются с определенной итерацией, а не while циклом. Определенная итерация (for) рассматривается в следующем блоке.

Во-вторых, Python предоставляет встроенные способы поиска элемента в списке. Вы можете использовать in оператор:

list.index() метод также будет работать. Этот метод вызывает ValueError исключение, если элемент не найден в списке, поэтому для его использования необходимо понимать обработку исключений. В Python вы используете try оператор для обработки исключения. Пример приведен ниже:

Вы узнаете об обработке исключений позже.

Бесконечные циклы

Предположим, вы пишете while цикл, который теоретически никогда не заканчивается. Звучит странно, правда?

Рассмотрим этот пример:

Очевидно, True никогда не будет ложным, или у нас у всех очень большие проблемы. Таким образом, while True: инициирует бесконечный цикл, который теоретически будет работать вечно.

Может быть, это не похоже на то, что вы хотели бы сделать, но этот шаблон на самом деле довольно распространен. Например, вы можете написать код для службы, которая запускается и работает навсегда, принимая запросы на обслуживание. «вечно» в этом контексте означает, пока вы не отключите его.

Когда a становится пустым, not a становится истинным, и break оператор выходит из цикла.

Вы также можете указать несколько break операторов в цикле:

В подобных случаях, когда есть несколько условий завершить цикл, часто проще выйти с помощью break из нескольких разных мест, чем пытаться указать все условия завершения в заголовке цикла.

Бесконечные циклы могут быть очень полезны. Просто помните, что вы должны убедиться, что цикл в какой-то момент разорван, чтобы он действительно не стал бесконечным.

Вложенные циклы while

В общем, управляющие структуры Python могут быть вложены друг в друга. Например, условные операторы if / elif / else могут быть вложенными:

Точно так же while цикл может содержаться в другом while цикле, как показано здесь:

Кроме того, while циклы могут быть вложены в if / elif / else операторы, и наоборот:

Фактически, все управляющие структуры Python могут смешиваться друг с другом в любой степени, в которой вы нуждаетесь. Так и должно быть. Представьте, как это было бы неприятно, если бы были неожиданные ограничения, такие как « while цикл не может быть заключен в if оператор» или « while циклы могут быть вложены друг в друга не более чем на четыре глубины». Вам было бы очень трудно помнить все.

Казалось бы, произвольные числовые или логические ограничения считаются признаком плохого дизайна программного языка. К счастью, вы не найдете много этого в Python.

Однолинейные циклы while

Как и в if операторе, while цикл может быть указан в одной строке. Если в блоке, составляющем тело цикла, есть несколько операторов, они могут быть разделены точкой с запятой ( ; ):

Это работает только с простыми утверждениями, хотя, вы не можете объединить два составных оператора в одну строку. Таким образом, вы можете указать while цикл в одной строке, как указано выше, как вы и пишете if оператор в одной строке:>>>

Но вы не можете сделать это:

Помните, что PEP 8 препятствует нескольким утверждениям в одной строке. Так что, вероятно, вам все равно не следует делать это очень часто.

Вывод

Теперь вы должны хорошо понимать, как выполнять фрагмент кода повторно.

Следующий блок из этого руководства посвящен определенной итерации с for циклами – повторяющимся выполнением, где число повторений указано явно.

Цикл for

В предыдущем блоке этой вы узнали следующее:

Вот что вы узнаете в этом блоке:

Обзор определенной итерации в программировании

Определенные итерационные циклы часто называют for циклами, потому что for это ключевое слово, которое используется для их представления почти на всех языках программирования, включая Python.

Исторически языки программирования предлагали несколько разных вариантов for цикла. Они кратко описаны в следующих разделах.

Цикл числового диапазона

Самый простой for цикл – это простой числовой оператор диапазона с начальными и конечными значениями. Точный формат зависит от языка, но обычно выглядит примерно так:

Здесь тело цикла выполняется десять раз. Переменная i принимает значение 1 на первой итерации, 2 на второй и т. д. Этот вид for цикла используется в языках BASIC, Algol и Pascal.

Цикл с тремя выражениями

Другая форма for цикла, популярная на языке программирования C, состоит из трех частей:

Этот тип цикла имеет следующую форму:

Этот цикл интерпретируется следующим образом:

Циклы for с тремя выражениями популярны, потому что выражения, указанные для этих трех частей, могут быть почти любыми, поэтому это имеет немного большую гибкость, чем простая форма числового диапазона, показанная выше. Эти for циклы также представлены в языках C ++, Java, PHP и Perl.

Цикл на основе коллекции или итератора

Этот тип цикла перебирает коллекцию объектов, а не указывает числовые значения или условия:

О цикле for

Из перечисленных выше типов циклов Python реализует только последнюю: основанную на коллекции итерацию. На первый взгляд, это может показаться сырой сделкой, но будьте уверены, что реализация Python определенной итерации настолько универсальна, что вы не будете чувствовать себя обманутыми!

Цикл for в Python выглядит так:

Вот типичный пример:

Но что именно повторяется? Перед for дальнейшим изучением циклов будет полезно более подробно изучить, что же такое итерации в Python.

Итерируемые объекты

В Python повторяемость означает, что объект может использоваться в итерации. Термин используется как:

Каждый из объектов в следующем примере является итеративным и возвращает некоторый тип итератора при передаче в iter() :

Эти типы объектов, с другой стороны, не повторяемы:>>>

Но это ни в коем случае не единственные типы, которые вы можете перебирать. Многие объекты, встроенные в Python или определенные в модулях, предназначены для итерации. Например, открытые файлы в Python являются итеративными.

Фактически, почти любой объект в Python может быть итеративным. Даже определенные пользователем объекты могут быть спроектированы таким образом, чтобы их можно было повторять.

Итераторы

Хорошо, теперь вы знаете, что значит для объекта быть итеративным, и вы знаете, как использовать его iter() для получения итератора. Если у вас есть итератор, что вы можете с ним сделать?

Итератор по сути является источником значений, который выдает последовательные значения из своего связанного итерируемого объекта. Встроенная функция next() используется для получения следующего значения в итераторе.

Вот пример, использующий тот же список, что и выше:>>>

Обратите внимание, как итератор внутренне сохраняет свое состояние. Он знает, какие значения уже получены, поэтому при вызове next() он знает, какое значение будет возвращено следующим.

Что происходит, когда у итератора заканчиваются значения? Давайте сделаем еще один next() вызов итератора выше:

Если все значения из итератора уже возвращены, последующий next() вызов вызывает StopIteration исключение. Любые дальнейшие попытки получить значения от итератора потерпят неудачу.

Вы можете получить значения от итератора только в одном направлении. Вы не можете возвращаться назад. Там нет prev() функции. Но вы можете определить два независимых итератора для одного и того же итерируемого объекта:

Даже когда итератор itr1 уже находится в конце списка, itr2 все еще находится в начале. Каждый итератор поддерживает свое собственное внутреннее состояние, независимое от другого.

Если вы хотите получить все значения из итератора одновременно, вы можете использовать встроенную list() функцию. Среди других возможных применений, list() принимает итератор в качестве аргумента и возвращает список, состоящий из всех значений, полученных итератором:

Аналогично, встроенные функции tuple() и set() функции возвращают кортеж и набор соответственно из всех значений, которые дает итератор:

Под капотом for

Теперь вы познакомились со всеми концепциями, которые вам необходимы, чтобы полностью понять, как работает for цикл Python. Прежде чем продолжить, давайте рассмотрим соответствующие условия:

Теперь снова рассмотрим простой for цикл, представленный в начале этого урока:

Этот цикл может быть полностью описан в терминах концепций, о которых вы только что узнали. Чтобы выполнить итерацию, for описанную в этом цикле, Python делает следующее:

Эта последовательность событий представлена ​​на следующей диаграмме:

Принципиальная схема питона для цикла

Возможно, это кажется ненужным, но выгода является существенной. Python обрабатывает циклы по всем итерируемым точно таким же образом, а в Python итерируемых и итераторов предостаточно:

Вы узнаете больше обо всем вышеупомянутом в этом руководстве. Все они могут быть целью for цикла, и синтаксис одинаков для всех. Он элегантен в своей простоте и чрезвычайно универсален.

Перебор словаря

Как вы можете видеть, когда for цикл перебирает словарь, переменная цикла присваивается ключам словаря.

Чтобы получить доступ к значениям словаря в цикле, вы можете сделать ссылку на словарь, используя ключ, как обычно:

Фактически, вы можете перебирать и ключи, и значения словаря одновременно. Это потому, что переменная цикла for цикла не ограничивается только одной переменной. Это также может быть кортеж, и в этом случае назначения производятся из элементов итерируемого с использованием packing и unpacking, так же как и с помощью оператора присваивания:

Таким образом, Pythonic способ перебирать словарь с доступом к ключам и значениям выглядит следующим образом:

Функция range()

В первом разделе этого руководства вы увидели тип for цикла, называемый циклом числового диапазона, в котором указываются начальные и конечные числовые значения. Хотя эта форма цикла for напрямую не встроена в Python, она легко достижима.

Это решение не так уж плохо, когда всего несколько цифр. Но если бы диапазон номеров был намного больше, он бы быстро стал утомительным.

К счастью, Python предоставляет лучший вариант – встроенную range() функцию, которая возвращает итерацию, которая дает последовательность целых чисел.

Однако, когда range() используется в коде, который является частью более крупного приложения, обычно считается плохой практикой использовать list() или tuple() таким образом. Как и итераторы, range объекты ленивы – значения в указанном диапазоне не генерируются, пока их не запросят. Использование list() или объекта tuple() приводит к тому, что range все значения возвращаются одновременно. Это редко необходимо, и если список длинный, он может тратить время и память.

Если опущено, то по умолчанию 1 :

Техническое примечание: Строго говоря, range() это не совсем встроенная функция. Он реализован как вызываемый класс, который создает тип неизменяемой последовательности. Но для практических целей он ведет себя как встроенная функция.

Изменение поведения цикла for

break и continue

break и continue работает с for циклами так же, как с while циклами. break завершает цикл полностью и переходит к первому оператору, следующему за циклом:

continue завершает текущую итерацию и переходит к следующей итерации:

else не будет выполнено, если список будет разбит break оператором:

Вывод

Источник