Цикл while в Python
Из этого материала вы узнаете, что такое циклы while, как они могут становиться бесконечными, как использовать инструкцию else в цикле while и как прерывать исполнение цикла.
Управление потоком инструкций: цикл While в Python
Как и другие языки программирования Python включает несколько инструкций для управления потоком. Одна из таких — if else. Еще одна — циклы. Циклы используются в тех случаях, когда нужно повторить блок кода определенное количество раз.
Что такое цикл while в Python?
Цикл while используется в Python для неоднократного исполнения определенной инструкции до тех пор, пока заданное условие остается истинным. Этот цикл позволяет программе перебирать блок кода.
while test_expression: body of while Сначала программа оценивает условие цикла while. Если оно истинное, начинается цикл, и тело while исполняется. Тело будет исполняться до тех пор, пока условие остается истинным. Если оно становится ложным, программа выходит из цикла и прекращает исполнение тела.
Рассмотрим пример, чтобы лучше понять.
a = 1 while a 10: print('Цикл выполнился', a, 'раз(а)') a = a+1 print('Цикл окончен') Цикл выполнился 1 раз Цикл выполнился 2 раз Цикл выполнился 3 раз Цикл выполнился 4 раз Цикл выполнился 5 раз Цикл выполнился 6 раз Цикл выполнился 7 раз Цикл выполнился 8 раз Цикл выполнился 9 раз Цикл окончен Бесконечный цикл while в Python
Бесконечный цикл while — это цикл, в котором условие никогда не становится ложным. Это значит, что тело исполняется снова и снова, а цикл никогда не заканчивается.
Следующий пример — бесконечный цикл:
a = 1 while a==1: b = input('Как тебя зовут?') print('Привет', b, ', Добро пожаловать') Если запустить этот код, то программа войдет в бесконечный цикл и будет снова и снова спрашивать имена. Цикл не остановится до тех пор, пока не нажать Ctrl + C .
Else в цикле while
В Python с циклами while также можно использовать инструкцию else . В этом случае блок в else исполняется, когда условие цикла становится ложным.
a = 1 while a 5: print('условие верно') a = a + 1 else: print('условие неверно') Этот пример демонстрирует принцип работы else в цикле while.
условие верно условие верно условие верно условие верно условие неверно Программа исполняет код цикла while до тех, пока условие истинно, то есть пока значение a меньше 5. Поскольку начальное значение a равно 1, а с каждым циклом оно увеличивается на 1, условие станет ложным, когда программа доберется до четвертой итерации — в этот момент значение a изменится с 4 до 5. Программа проверит условие еще раз, убедится, что оно ложно и исполнит блок else , отобразив «условие неверно».
Прерывания цикла while в Python
В Python есть два ключевых слова, с помощью которых можно преждевременно остановить итерацию цикла.
- Break — ключевое слово break прерывает цикл и передает управление в конец цикла
a = 1 while a 5: a += 1 if a == 3: break print(a) # 2 a = 1 while a 5: a += 1 if a == 3: continue print(a) # 2, 4, 5 Цикл while в Python
Цикл while («пока») позволяет выполнить одну и ту же последовательность действий, пока проверяемое условие истинно. Условие записывается после ключевого слова while и проверяется до выполнения тела цикла.
Цикл while используется, когда невозможно определить точное количество повторений цикла.
i = 0 # объявление переменной i для условия цикла
while i 5 : # ключевое слово ‘while’ и условие выполнение цикла
# тело цикла
print (i) # вывод значения переменной i
i += 1 # увеличение значения переменной i на единицу
Цикл while может быть бесконечным.
i = 0
while True : # условие всегда истинно
print (i)
i += 1
# Вывод:
>> 0
>> 1
>> 2
>> 3
>> 4
.
>> 999
.
# Это может продолжаться долго.
Выполнение цикла можно прерывать с помощью оператора break.
i = 0
while 1 : # условие всегда истинно
if i == 3 : # если i равно 3, то вызываем оператор break
break # оператор break прерывает выполнение цикла
print (i)
i += 1
Оператор continue начинает повторение цикла заново.
i = 0
while i 5 :
i += 1 #
if i % 2 == 1 : # если значение i нечетно, то вызываем оператор continue
continue # оператор continue начинает повторение цикла заново
# в случае вызова continue код ниже не выполнится
print (i)
Как и для цикла for, для цикла while мы можем записать конструкцию else.
x = 1
while x 5 :
print (x)
x += 1
else :
print ( ‘Цикл завершен’ )
Примеры
# Пользователь вводит числа A и B (A > B). Выведите все числа от A до B включительно.
A = int ( input ( ‘Введите число: ‘ ))
B = int ( input ( ‘Введите число: ‘ ))
# Пользователь вводит числа до тех пор, пока не введет 0.
# Выведите количество введенных чисел (0 считать не нужно).
n = int ( input ( ‘Введите число: ‘ ))
counter = 0 # счетчик введенных чисел
while n: # n неявно преобразуется в тип bool
# если n равно 0, то выполнение цикла прервется
n = int ( input ( ‘Введите число: ‘ )) # вводим очередное число
counter += 1 # увеличиваем счетчик
print ( f ‘Количество чисел ‘ )
# Ввод:
>> 1
>> 10
>> 100
>> 1000
>> 0
# Вывод:
>> Количество чисел 4
# Пользователь вводит число N (N > 1). Выведите его наименьший делитель.
N = int ( input ( ‘Введите число: ‘ ))
div = 2
while N % div != 0 :
div += 1
print ( f ‘Наименьший делитель равен ‘ )
# Ввод:
>> 10
# Вывод:
>> Наименьший делитель равен 2
# Ввод:
>> 15
# Вывод:
>> Наименьший делитель равен 3
# Ввод:
>> 17
# Вывод:
>> Наименьший делитель равен 17
Решение задач
Пользователь вводит числа A и B (A > B). Выведите четные числа от A до B включительно.
Пользователь вводит числа A и B (A # Ввод:
>> 1
>> 15
# Вывод:
>> 3
>> 6
>> 9
>> 12
>> 15
Пользователь вводит числа до тех пор, пока не введет 0. Выведите сумму введенных чисел (0 считать не нужно).
# Ввод:
>> 1
>> 15
>> 10
>> 11
>> 2
>> 0
# Вывод:
>> Сумма равна: 39
Пользователь вводит числа до тех пор, пока не введет 0. Выведите максимальное введенное число (0 считать не нужно).
# Ввод:
>> 1
>> 15
>> 10
>> 11
>> 2
>> 0
# Вывод:
>> Максимум равен: 15
Пользователь вводит числа до тех пор, пока не введет 0. Выведите минимальное введенное число (0 считать не нужно).
# Ввод:
>> 1
>> 15
>> 10
>> 11
>> 2
>> 0 # 0 не входит в последовательность
# Вывод:
>> Минимум равен: 1
Пользователь вводит число N. Выведите факториал число N. Факториал числа N — это произведение всех чисел от 1 до N включительно. Например, факториал числа 5 равен 120.
7. Фибоначчи (финальный босс)
Пользователь вводит число N. Выведите N-ное по счету число Фибоначчи. Последовательность чисел Фибоначчи рассчитывается по такой формуле: F(1) = 1, F(2) = 1, F(K) = F(K-2) + F(K-1). Идея такая: каждое следующее число равно сумму двух предыдущих.
Первые 10 чисел последовательности: 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 .
Цикл while
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.
i = 0
while i 5 :
print (i)
i += 1
Цикл while и цикл for имеют схожую структуру, НО есть одно важное различие — цикл while может быть бесконечным.
i = 0
while True :
print (i)
i += 1
# Вывод:
>>> 0
>>> 1
>>> 2
>>> 3
>>> 4
# Это может продолжаться долго.
Код выше будет бесконечно печатать возрастаютщую последовательность чисел.
Цикл while можно сравнить с цикличным условным оператором.
text = ‘Hello world’
i = 0
while i len (text):
print (text[i])
i += 1
Код, приведенный выше, печатает строку посимвольно. Приведу пример аналогичного цикла for:
text = ‘Hello world’
for i in text:
print (i)
Более того, я приведу даже два цикла for!
text = ‘Hello world’
for i in range ( len (text)):
print (text[i])
Напомню, что отличие между двумя, приведенными выше примерами, в следующем: первый цикл проходит по элементам последовательности (в нашем случае строки), а второй — по ее индексам. Здесь также используется функция len(), которая позволяет узнать длину последовательности.
Вернемся к циклу while. Цикл while, как и цикл for, можно остановить с помощью специальной управлющей конструкции break.
j = 0
while True :
if j == 3 :
print ( ‘Выход из цикла’ )
break
print (j)
j += 1
Конструкция break прерывает цикл. Она очень похожа на обычное условие после ключевого слова while.
Так же есть еще одна управляющая конструкция — continue. С ее помощью мы можем не выпонять текущую итерацию (повторение) цикла и перейти сразу к следующему.
j = 0
while j 5 :
j += 1
if j == 3 :
print ( ‘Пропускаем j == 3 ‘ )
continue
print (j)
Как и для цикла for, для цикла while мы можем записать конструкцию else.
from random import randint
j = 0
element = randint ( 0 , 15 )
while j 10 :
j += 1
if j == element:
print ( ‘Нашли element, он равен’ , element)
break
else :
print ( ‘Неудачная попытка’ )
Примеры решения задач
Возведение числа в степень с помощью цикла while
n = int ( input ()) # число
k = int ( input ()) # степень
i = 1 # текущая степень
result = 1
while i k:
result *= n
i += 1
print (result)
Сумма последовательности с помощью цикла while
n = int ( input ())
result = 0
i = 0
while i n:
result += i
i += 1
print (result)
Ввод последовательности чисел
i = 0
while True :
n = input ()
if n == ‘end’ :
print ( ‘Ввод закончен’ )
print ( ‘Было введено’ , i, ‘чисел’ )
break
n = int (n)
i += 1
i = 0
summa = 0
while True :
n = input ()
if n == ‘end’ :
print ( ‘Ввод закончен’ )
print ( ‘Было введено’ , i, ‘чисел’ )
print ( ‘Их сумма равна’ , summa)
break
n = int (n)
summa += n
i += 1
Решение задач
1. Дано положительное число N. Вывести все числа от 0 до N с помощью цикла while.
2. Дано положительное число N. Вывести все числа от N до 0 с помощью цикла while. Пример:
3. Даны два положительных числа K и N (K 4. Даны положительные числа A и B (A > B). На отрезке длины A размещено максимально возможное количество отрезков длины B (без наложений). Не используя операции умножения и деления, найти длину незанятой части отрезка A (взятие остатка A % B)
5. Даны положительные числа A и B (A > B). На отрезке длины A размещено максимально возможное количество отрезков длины B (без наложений). Не используя операции умножения и деления, найти количество отрезков B, размещенных на отрезке A (деление нацело A // B)
6. Дано положительное число N. Найти сумму всех четных чисел от 0 до N с помощью цикла while.
7. Даны два положительных числа K и N (K нечетных чисел от K до N с помощью цикла while.
8. Дано положительное число N. Найти факториал числа N. Факториалом числа называется произведение всех чисел от 1 до N. Например, факториал числа 5 равен 5! = 1*2*3*4*5 = 120 , 2! = 1*2 = 2 , 9! = 1*2*3*4*5*6*7*8*9 = 362880
9. Дано целое число N (> 0). Если оно является степенью числа 3, то вывести YES, если не является — вывести NO.
10. Дано целое число N (> 0). Найти двойной факториал N: N!! = N * (N-2) * (N-4)* . . Для решения этой задачи посмотрите на задачу 2
Сложные задачи
1. Дано целое число N (> 1). Найти наименьшее целое число K, при котором выполняется неравенство 3^K > N, где 3^K — это 3 в степени K или число 3, умноженное само на себя K раз. Например, 3^5 = 3*3*3*3*3 . Ответом в задаче будет первая степень числа 3, которая больше, чем заданное число N. Например, если N=41, распишем степени числа три: 3^1 = 3; 3^2 = 3*3 = 9; 3^3 = 3*3*3 = 27; 3^4 = 3*3*3*3 = 27 * 3 = 81; . Таким образом, первая степень, в которую возвести число 3, превышающая число N — это 4.
В этой задаче нужно выполнять цикл while, пока остаток от деления на число три равен 0
2. Дано целое число N (> 0). Используя операции деления нацело и взятия остатка от деления, вывести все его цифры, начиная с самой правой (разряда единиц).
Перед решением этой задачи вспомните, как найти сумму цифр трехначного числа.
3. Даны целые положительные числа A и B. Найти их наибольший общий делитель (НОД), используя алгоритм Евклида: НОД(A, B) = НОД(B, A mod B), если B = 0; НОД(A, 0) = A.
4. Спортсмен-лыжник начал тренировки, пробежав в первый день 10 км. Каждый следующий день он увеличивал длину пробега на P процентов от пробега предыдущего дня (P — вещественное, 0 5. Дано целое число N (> 1). Последовательность чисел Фибоначчи FK определяется следующим образом: F(1) = 1, F(2) = 1, F(K) = F(K-2) + F(K-1), K = 3, 4, . . Проверить, является ли число N числом Фибоначчи. Если является, то вывести TRUE, если нет — вывести FALSE.
6. Даны положительные числа A, B, C. На прямоугольнике размера A x B размещено максимально возможное количество квадратов со стороной C (без наложений). Найти количество квадратов, размещенных на прямоугольнике. Операции умножения и деления не использовать.
7. Дано целое число N (> 1), являющееся числом Фибоначчи: N = F(K). Найти целое число K — порядковый номер числа Фибоначчи N.