Циклы в Python: виды и примеры
Что это такое? Циклы в Python – инструменты, упрощающие работу с кодом. В программировании все циклично и последовательно. Написание любой программы состоит из прохождения определенных этапов, задачи в которых могут повторяться. Вот чтобы не тратить время на повторяющиеся элементы и были придуманы циклы. К слову, они есть в любом языке программирования, не только в Python.
Какие бывают? В Python основных циклов всего два – «while» и «for». Первый используется тогда, когда заранее известно количество итераций, а второй – когда нужно выполнить перебор элементов. Но мало знать принципы работы циклов, в работе необходимы еще и операторы, которые делают «while» и «for» бесконечными или вложенными, прерывают их или меняют. Ниже в статье постарались объяснить все это доступным языком с примерами.
Что такое циклы в языке программирования Python
Цикличные задачи имеют место даже в повседневной жизни. Например, различные списки продуктов, целей на день, назначенных встреч и т. д. Приходя в супермаркет, человек ориентируется на список, покупая все товары, которые в нем указаны.
В сфере программирования циклы дают возможность осуществлять повтор тех или иных действий в зависимости от соблюдения имеющегося условия. Тем самым обеспечивается выполнение многократной последовательности инструкции.
В рамках данной темы можно выделить ряд базовых понятий:
- Единоразовое выполнение — так называемая итерация.
- Тело цикла — последовательность кода, которую можно исполнить многократно.
Используя Python, вы можете создавать вложенные циклы. В этом случае программа произведет запуск внешнего цикла и в первой его итерации перейдет во вложенный. После этого она вновь вернётся к началу внешнего и опять запустит внутренний. Эти действия будут выполняться вплоть до момента, когда последовательность не завершится или не прервется. Циклы очень полезны для выполнения задач, связанных с перебором определенного количества элементов в заданном списке.
Зачем нужны циклы в Python
Циклы в Python позволяют сделать из сложных задач более простые. С помощью них вы можете настроить поток программы так, чтобы код повторялся определенное количество раз. Иными словами, вам не придется постоянно прописывать один и тот же код. Допустим, что перед вами стоит задача вывода первых 20 натуральных чисел. Вы, конечно, можете применить оператор «print» 20 раз, но гораздо более удобный вариант — вывести их внутри цикла, который выполняет до 20 итераций.
Применительно к Python можно выделить следующие плюсы использования циклов:
- Возможность перебора элементов структур данных (массивов или связанных списков).
- Возможность многократного использования кода.
- Отсутствие необходимости прописывать один и то же код несколько раз.
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!
Скачивайте и используйте уже сегодня:
Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023
Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда
Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере
Только лучшие телеграм-каналы, каналы Youtube, подкасты, форумы и многое другое для того, чтобы узнавать новое про IT
ТОП 50+ сервисов и приложений от Geekbrains
Безопасные и надежные программы для работы в наши дни
Эти преимущества циклов присущи и другим языкам.
2 цикла в Python
Теперь стоит понять, какие циклы существуют в Python. Выделяют две разновидности: «for» и «while». «For» чаще всего применяется в ситуациях, когда необходимо разработать программу, состоящую из множества уровней при наличии большого количества условий.
| Оператор цикла | Описание |
| «For» | Данный цикл применяется в том случае, если нужно выполнять тот или иной фрагмент вплоть до момента, когда будет исполнено заданное условие. Цикл «for», который иногда называют циклом с предусловием, рекомендуется применять в тех ситуациях, когда вы заранее знаете численность итераций. |
| «While» | Этот цикл применяется в тех случаях, когда численность итераций заранее не известна. Блок операторов выполняется до тех пор, пока не будет выполнено условие, указанное в цикле. У него есть альтернативное название — цикл с предварительной проверкой условия. |
| «do-while» | Он продолжается вплоть до момента, когда будет выполнено заданное условие. Альтернативное название — цикл с постусловием в Python. Применяется в ситуациях, при которых стоит задача как минимум однократного выполнения цикла. |
Примеры циклов в Python
Цикл «for»
Данный цикл в языке Python осуществляет поворотное выполнение сформированного кода на основе переменной или счетчика. Он применяется, только если нужно перебрать элементы заранее известное количество раз. Допустим, что у вас есть список. Сначала из него будет взят первый элемент, затем второй и т. д. При этом с каждым из этих элементов будет выполняться действие, заранее предписанное в теле «for». Приведем пример цикла в Python:
for [элемент] in [последовательность]:
«For» может также включать в себя различные виды данных: цифры, слова и т. д. К примеру:
После того как будет произведен запуск, на экране отобразится следующее:
Функция «range()» позволяет упростить работу. Она демонстрирует нужное число повторов последовательности. Тем самым данная функция цикла для Python конкретизирует элементы из списка «for», которые вам нужны в данный момент. В скобках вы увидите от 1 до 3 чисел:
- 1 число говорит, что следует осуществить проверку всех чисел от 0 и до него;
- 2 числа свидетельствуют о необходимости проверить все числа, которые располагаются между первым и вторым;
- 3 числа создадут список от первого до второго с шагом, который будет равен третьему.
Вы, конечно, можете написать код следующим образом:
Однако это создаст излишние сложности. Это будет проблематично тогда, когда имеет место внушительное количество чисел. Следовательно, имеет смысл применить вышеназванный «range()»:
При любом из этих вариантов вы увидите на экране следующую последовательность:
Цикл «while»
Англоязычное слово «while» можно перевести как «до тех пор, как». Данный цикл является довольно универсальным. Он может слегка напоминать условие «if». При этом код «while» выполняется неоднократно. Написание его условия осуществляется до тела цикла. Вслед за первым выполнением программа перемещается обратно к заголовку и опять повторяет те же операции.
В конечном итоге последовательность завершается в том случае, если условие цикла уже не может быть выполнено. Проще говоря, когда оно перестаёт быть истинным. Отличие этого цикла от «for» заключается в том, что разработчик не имеет информации о численности проверок.
Образец цикла «while» в Python:
Рассмотрим вариант применения:
В этом случае переменной даётся значение 0. Далее начинается цикл, повторяемое условие которого число меньше 6. Тело цикла, как вы можете видеть, тоже включает в себя две инструкции, каждая из которых выполняет определенную задачу. Первая нужна, чтобы отобразить число на экране, а вторая — чтобы увеличить его значение на два. В итоге повторение цикла производится вплоть до момента, когда условие перестает быть истинным. На экране вы сможете увидеть такую последовательность чисел:
После тела цикла можно вписать «else» и блок операций, которые следует осуществить после завершения «while».