В статье расскажем об особенностях работы циклов while в Python и разберем проблемы, которые возникают у начинающих «питонистов».
Для чего нужен и как работает оператор while
Циклические конструкции в языках программирования используются для повторения отдельных блоков кода до тех пор, пока не будет выполнено определенное условие. Одним из таких инструментов в Питоне является конструкция while . Понять работу цикла while в Python 3 нетрудно: просто переведите это слово с английского, как «до тех пор, пока». Пример кода:
number = 0
while number < 3:
print(‘Условие истинно, переменная number меньше трех и сейчас равна’, number, ‘, поэтому цикл продолжает выполняться.’)
number += 1
print(‘Мы вышли из цикла, так как значение переменной number стало равным’, number, ‘, а условие перестало быть истинным.’)
input(‘Нажмите Enter для выхода’)
Запустив эту программу, получим вполне наглядный вывод:
Условие истинно, переменная number меньше трех и сейчас равна 0 , поэтому цикл продолжает выполняться.
Псевдо-вирус на python
…
Мы вышли из цикла, так как значение переменной number стало равным 3 , а условие перестало быть истинным.
А вот пример части вполне реальной программы :
while score1 < 5 and score2 < 5:
print(‘Игра продолжается, так как никто не набрал 5 очков.’)
Если буквально переводить с Python на русский (а начинающим так делать полезно), то инструкция программы такая: до тех пор, пока количество очков первого игрока ( score1 ) или количество очков второго игрока ( score2 ) меньше 5, выводить на экран сообщение «Игра продолжается, так как никто не набрал 5 очков».
Интерпретатор рассматривает условие while (в данном случае: score1 < 5 and score2 < 5 ) как истинное, True , и перейдет к следующему блоку кода только тогда, когда оно станет ложным, False (то есть один из игроков наберет 5 очков, и игра закончится). Чтобы было понятнее, давайте взглянем на эту простую программу для игры в кости и рассмотрим, как она работает:
import random
score1 = 0
score2 = 0
die1 = 0
die2 = 0
input(‘Первый игрок бросает кубик, нажмите Enter!n’)
while score1 < 5 and score2 < 5:
die1 = random.randint(1, 6)
print(die1,’n’)
input(‘Теперь бросает кубик второй игрок, нажмите Enter!n’)
die2 = random.randint(1, 6)
print(die2,’n’)
if die1 > die2:
score1 += 1
elif die1 < die2:
score2 += 1
else:
print(‘Ничьяn’)
print(‘Счёт’, score1, ‘:’, score2,’n’)
input(‘Нажмите Enter!n’)
if score1 > score2:
input(‘Победил первый игрок! Нажмите Enter для выхода’)
else:
input(‘Победил второй игрок! Нажмите Enter для выхода’)
Для получения случайных значений при броске кубиков нам понадобится функция random , поэтому сначала вызываем ее, а затем создаем переменные для подсчета выигранных каждым игроком партий и для результатов бросков кубика. А все броски будут выполняться внутри блока с таким условием:
Планирование и автозапуск Python скриптов по времени
while score1 < 5 and score2 < 5:
Это означает: до тех пор, пока количество выигранных партий первым и вторым игроком не достигнет пяти, игра не прекратится. Обратите внимание, что для создания условия мы использовали логический оператор and : это обеспечит выход из игры, как только значение одной из переменных ( score1 или score2 ) достигнет пяти (в случае с or выход произошел бы только при выполнении обоих условий).
Дальше выполняются броски: они имитируются нажатием на Enter и присвоением случайных значений переменным die1 и die2 . Затем эти переменные сравниваются, и в результате сравнения очко присуждается первому или второму игроку, а в случае ничьей партия переигрывается.
Вы, наверное, заметили, что у этой программы есть один недостаток — теоретически генератор случайных чисел может выдавать большое число ничьих, в результате чего игрокам придется нажимать клавиши снова и снова. То есть получится некое подобие бесконечного цикла, а значит нужно исправить программу так, чтобы количество итераций (повторений блока кода) было ограничено. Одно из решений: ввести дополнительную переменную, принимающую количество сыгранных партий. А мы как раз рассмотрим методы борьбы с настоящими бесконечными циклами.
Бесконечные циклы и борьба с ними
Это одна из главных проблем программистов. Зацикливание программ приводит к переполнению оперативной памяти или перегрузке процессорных мощностей, что чревато вылетами приложений или зависанием операционной системы. Понять, что такое бесконечный цикл, вам поможет эта маленькая программа:
number = 1
while number > 0:
print(number)
number += 1
Запустите ее в интерпретаторе Python и посмотрите на результат. Числа будут выводиться бесконечно (на практике — до того момента, пока у компьютера не закончится свободная память). Теперь убьем программу, закрыв IDE, и разберем, что же здесь случилось:
number = 1
Вводим переменную number и задаем ей значение.
while number > 0:
print(number)
number += 1
Создаем условие: до тех пор, пока число больше нуля, печатать значение и увеличивать его на единицу. Нетрудно догадаться, что условие всегда будет оставаться истинным, потому что все новые числа будут больше нуля, а значит, программа никогда не прекратит работу. Можно вызвать бесконечный вывод и так:
number = 1
while number == 1:
print(number)
Но одно дело создать такую ситуацию искусственно, однако чаще всего бесконечные циклы создаются случайно, потому что программисты их не предусмотрели:
import random
fuel = 30
cities = 0
consumption = random.randint(1, 10)
while fuel != 0:
cities += 1
fuel -= consumption
consumption = random.randint(1, 10)
print(‘Вы проехали’,cities,’городов’)
input(‘Топливо закончилось, нажмите Enter для выхода из машины’)
Наша цель — объехать как можно больше городов, пока не закончится топливо. Однако мы объехали уже несколько сотен городов и спокойно едем дальше:
…
Вы проехали 298 городов
Вы проехали 299 городов
Вы проехали 300 городов
.
Разбираемся, что здесь не так. Для этого слегка перепишем предпоследнюю строчку:
print(‘Вы проехали’,cities,’городов, и у вас осталось в баке’,fuel,’литров’)
Вы проехали 6 городов, и у вас осталось в баке 5 литров
Вы проехали 7 городов, и у вас осталось в баке -4 литров
Вы проехали 8 городов, и у вас осталось в баке -8 литров
Проблема найдена: в условиях у нас было выставлено while fuel != 0 , однако переменная fuel так и не приняла значения 0 (если бы это случилось волею рандома, программа бы завершилась), а ее значение сразу стало отрицательным. Так как количество топлива в баке не было равным нулю, условие осталось истинным, и программа продолжила выполнение дальше. Осталось изменить всего лишь один знак в строке условия, и всё заработает как надо:
import random
fuel = 30
cities = 0
consumption = random.randint(1, 10)
while fuel > 0:
cities += 1
fuel -= consumption
consumption = random.randint(1, 10)
print(‘Вы проехали’,cities,’городов’)
input(‘Топливо закончилось, нажмите Enter для выхода из машины’)
Теперь условие будет истинно только до того момента, пока fuel будет больше нуля. Вот что у нас получилось в итоге:
Вы проехали 5 городов
Топливо закончилось, нажмите Enter для выхода из машины
Условие цикла while оказалось выполненным, и программа перешла к следующему блоку.
Пишем программу с while и ветвлениями
Ветвления реализуются с помощью условных операторов if-elif-else , а в сочетании с циклами делают программы очень разнообразными. Давайте напишем несложный спортивный симулятор. Представим, что в очередном финале хоккейного Кубка Гагарина встретились СКА и ЦСКА. Основное время не выявило победителя, поэтому игра продолжилась до первой заброшенной шайбы:
import random
goal1 = 0
goal2 = 0
time = 1
while goal1 == 0 and goal2 == 0:
attack = random.randint(1, 2)
if attack == 1:
shoot = random.randint(1, 2)
if shoot == 1:
keeper = random.randint(1, 2)
if keeper == 1:
print(‘Шайба отбита вратарём ЦСКА, матч продолжается’)
time += 1
attack = random.randint(1, 2)
else:
print(‘Гооол! СКА побеждает 1:0!’)
goal1 += 1
else:
print(‘Нападающий СКА пробил мимо ворот’)
time += 1
attack = random.randint(1, 2)
else:
shoot = random.randint(1, 2)
if shoot == 1:
keeper = random.randint(1, 2)
if keeper == 1:
print(‘Шайба отбита вратарём СКА, матч продолжается’)
time += 1
attack = random.randint(1, 2)
else:
print(‘Гооол! ЦСКА побеждает 0:1!’)
goal2 += 1
else:
print(‘Нападающий ЦСКА пробил мимо ворот’)
time += 1
attack = random.randint(1, 2)
print(‘Матч окончен на’, time, ‘минуте дополнительного времени.’)
input()
Как видите, while здесь выполняет ключевую функцию, обеспечивая выход при выполнении главного условия. Кстати, цикл этот теоретически бесконечный, хотя представить, что генератор случайных чисел всё время будет выбирать «неголевые» числа, сложно. Тем не менее полезно ограничить матч. Подумайте, как это можно сделать (подсказка: добавить условие для переменной time , установив максимальное количество минут).
А у нас первый овертайм получился напряженным, соперники по четыре раза пытались поразить ворота друг друга, и в итоге это удалось москвичам:
Нападающий СКА пробил мимо ворот
Шайба отбита вратарём СКА, матч продолжается
Шайба отбита вратарём ЦСКА, матч продолжается
Нападающий СКА пробил мимо ворот
Нападающий ЦСКА пробил мимо ворот
Шайба отбита вратарём ЦСКА, матч продолжается
Шайба отбита вратарём СКА, матч продолжается
Шайба отбита вратарём СКА, матч продолжается
Гооол! ЦСКА побеждает 0:1!
Матч окончен на 9 минуте дополнительного времени.
Примерно так устроены все спортивные менеджеры и симуляторы — с той разницей, конечно, что на результат там влияет множество факторов. А принцип работы любых сложных программ одинаков: всё организуется при помощи циклов, условий и интерактивных элементов, один из которых — функция input() .
Операторы прерывания цикла
«Верными помощниками» while являются операторы break и continue , без которых код многих программ был бы не таким удобным. break завершает цикл досрочно при выполнении некоторого условия, а continue игнорирует определенные итерации. Эти операторы позволяют значительно улучшить программу, при этом их синтаксис прост. Вот пример изящного решения с break и continue для обработки ошибок без вылета приложения на рабочий стол:
while True:
try:
number = int(input(‘Введите число: ‘))
break
except ValueError:
print(‘Вы напечатали что-то другое’)
continue
print(‘Спасибо!’)
При вводе некорректных значений (букв и специальных символов, которые нельзя преобразовать в целые числа) программа с этим кодом не будет вылетать, а будет терпеливо предлагать пользователю ввести число. Реализуется это при помощи конструкции try-except , а также операторов break и continue . При успешном преобразовании символа в целое число программа сразу завершит цикл благодаря break , а неправильный ввод проигнорирует и запустит новую итерацию благодаря continue .
Источник: timeweb.cloud
Как сделать так чтобы программа в питоне повторялась
Don’t learn to code. Code to learn!
Введение в Python
- Python — Обзор
- Основы синтаксиса Python
- Операторы в Python
- Типы данных в Python
- Условные конструкторы в Python
- Циклы в Python
- Функции в Python
- Функциональное программирование в Python
- ООП в Python
- Модули в Python
- Работа с файлами в Python
- Обработка исключительных ситуаций в Python
Часто возникают ситуации, в которых вам необходимо выполнить блок кода несколько раз. Как правило, команды выполняются одна вслед за другой, но существуют способы зациклить код. Во многих языках программирования для этой цели используются инструкции циклов. В Python существуют следующют два типа цикличных выражений:
Цикл while в Python:
Инструкция while в Python повторяет указанный блок кода до тех пор, пока указанное в цикле условие будет оставаться истинным.
Цикл while в Python записывается следующим образом:
while условие: выражение
При этом выражением может быть как одна так и несколько инструкций. Условием может быть любое истинное или ненулевое значение. Выражение будет повторяться, пока условие будет истинным.
Когда условие становится ложным интерпретатор переводит выполнение программы на строку, следующую за циклом. Рассмотрим следующий пример цикла while в Python:
money = 10 # создаем переменную money и присваиваем ей значение 10 while money > 0: # Запускаем цикл print «We have %s dollars» % money #Мы внутри цикла. Печатаем сообщение money -= 1 # Все еще внутри цикла. Уменьшаем на один переменную money print «No more money 🙁 Time to work now» # Мы вне цикла. Печатаем сообщение
Запустив код, вы увидите следующий результат:
Бесконечный цикл:
Цикл while становится бесконечным в случае, когда условие цикла никогда не становится ложным. Примером задачи для реализации которой необходим бесконечный цикл может быть, например, создание программы «Часы», которая бесконечно будет обновлять и отображать время. Однако, часто бесконечный цикл является ошибкой начинающего программиста, который забыл добавить изменение условия цикла. Например:
num = 1 while num < 10: print «Hello»
Не спешите запускать данный цикл, иначе ваша программа начнет бесконечное выполнение. Чтобы остановить выполнение такого скрипта — в shell нужно нажать Ctrl+C .
Цикл for в Python:
Цикл for в Python обладает способностью переберать элементы любого комплексного типа данных (например, строки или списка). В Python цикл for обладает следующим синтаксисом:
for item in sequence: statement(s)
Переменной item присваивается значение первого элемента sequence, после чего выполняется statement. Затем переменной item присваивается следующее по порядку значение и так далее до тех пор, пока не будут перебраны все элементы sequence. Например:
word = «child» # строка word bag = [«knife»,»wallet», «pen»,»notebook»] # список bag countries = < «Swiss»:»Bern», «Ukraine»:»Kiev», «italy»:»Rome», «Australia»:»Canberra», «Japan»:»Tokyo» ># словарь countries for letter in word: print letter # печатаем по букве из word for item in bag: print item # печатаем по элементу из bag for county in countries: # По умолчанию цикл for проходит по ключам словарей # Но нам не составит труда получить значения ключей print «The capital of %s is %s» % (country, countries[country])
Запустив код выше получим:
Перебор комплексных типов данных по индексам:
Другой способ прохода циклом for по комплексным типам данных является проход по индексам. Как вы помните, любой элемент последовательности можно получить по его индексу. Для генерации списка индексов воспользуемся встроенной функцией range(). Например:
week_days = [«Sun»,»Mon»,»Tue»,»Wed»,»Thu»,»Fri»,»Sat»] for index in range(len(week_days)): # функция len(sequence) возвращает длину (колчество элементов) в sequence print week_day[index]
В результате программа напечатает перечень дней недели.
Команда break в Python:
Команда break в Python прекращает выполнение цикла и переводит выполнение программы на строку следующую после цикла.
Команда break работает как в цикле while та и в цикле for. Например:
# -*- coding: utf-8 -*- Устанавливаем кириллицу # пример команды break в цикле for metals = [«Cu»,»Fe»,»Al»,»Au»,»U»,»Mg»] for item in metals: print item if item == «Au»: print «Ура! Я нашел золото!» break print «——— Начинаем другой цикл ———-» # пример команды break в цикле while age = 40 while True: print «Мой возраст %s. Должен ходить на работу :-(» % age age += 1 if age > 65: print «Ура! Наконец-то пенсия!» break
Запустив код выше получим такой результат:
- Пятнашки на Python
- Паттерны проектирования в Python
- Множествeнное наследование в Python
- Абстрактные классы в Python
- Сапер на Python
Источник: www.pythonicway.com
Циклы Python For и While: Операторы Enumerate, Break, Continue
От автора: что такое цикл? Циклы могут выполнять блок кода несколько раз, пока не будет выполнено определенное условие. Их использование довольно распространено в программировании. Другие языки программирования содержат такие циклы, как For, While, Dowhile и т. д. Python использует только For и While.
Что такое цикл For?
Цикл For используется для перебора элементов последовательности. Он часто применяется, когда у вас есть фрагмент кода, который вы хотите повторить «n» раз.
Что такое цикл While?
Цикл While используется для повторения блока кода. Вместо того, чтобы запускать блок кода один раз, он выполняет блок кода несколько раз, пока не будет выполнено определенное условие. В этом руководстве мы узнаем:
Как использовать «цикл While»
Как использовать «цикл For»
Освойте наиболее востребованную IT профессию
На Python пишут веб-приложения и нейросети, проводят научные вычисления и автоматизируют процессы. Язык просто выучить, даже если вы никогда не программировали. На курсе вы создадите Telegram-бота, полноценный магазин и аналог популярной соцсети для портфолио, а Центр карьеры поможет найти работу Python-разработчиком.
Командная стажировка под руководством тимлида
80 000 рублей зарплата начинающего Python-разработчика
3 проекта в портфолио для старта карьеры
Как использовать цикл For для множества других вещей кроме чисел
Операторы Break в цикле For
Оператор Continue в цикле For
Функция Enumerate для цикла For
Как использовать цикл для повторения одного и того же оператора снова и снова
Как использовать «цикл While»
Цикл While выполняет те же действия, что и оператор if, но вместо однократного запуска блока кода, он возвращается к точке, с которой он начал код, и снова повторяет весь процесс. Синтаксис:
while expression
#Пример файла для работы с циклами
#define a while loop
while ( x < 4 ) :
if __name__ == «__main__» :
Строка кода 4: для переменной x установлено значение 0
Строка кода 7: цикл проверяет условие x
# Пример файла для работы с циклами
#define a while loop
#Define a for loop
for x in range ( 2 , 7 ) :
if __name__ == «__main__» :
Цикл For повторяется столько раз, сколько объявлено в диапазоне.
Например, Цикл For для х в диапазоне (2,7). Когда этот код будет выполнен, он выведет числа от 2 до 7 (2,3,4,5,6). В этом коде число 7 не считается принадлежащим диапазону.
Цикл For также можно использовать для множества других вещей, а не только чисел. Мы рассмотрим это в следующем разделе.
Как использовать цикл For для строк
В этом разделе мы рассмотрим, как цикл For работает и для других вещей, кроме чисел.
#use a for loop over a collection
Months = [ «Jan» , «Feb» , «Mar» , «April» , «May» , «June» ]
for m in Months :
if __name__ == «__main__» :
Строка кода 3: мы сохраняем месяцы («Jan, Feb, Mar, April, May, June») в переменной Months
Строка кода 4: мы повторяем цикл for для каждого значения в Months. Текущее значение месяца хранится в переменной m
Строка кода 5: выводим месяц
Как использовать операторы break в циклах For
Точка остановки — это уникальная функция в цикле For, которая позволяет прервать выполнение цикла.
#use a for loop over a collection
#Months = [«Jan»,»Feb»,»Mar»,»April»,»May»,»June»]
#for m in Months:
# используем операторы break и continue
for x in range ( 10 , 20 ) :
if ( x == 15 ) : break
#if (x % 2 == 0) : continue
if __name__ == «__main__» :
В этом примере мы объявили числа от 10 до 20, но мы хотим, чтобы цикл for завершился на числе 15 и прекратил выполнение. Для этого мы объявляем функцию break, определяя (x==15): break, поэтому, как только код вызывает номер 15, он завершает программу.
Строка кода 10 объявляет переменную x в диапазоне (10, 20).
Строка кода 11 объявляет условие для точки остановки в точке x==15,
Строка кода 12 проверяет условие и повторяет шаги, пока не достигнет номера 15
Строка кода 13 выводит результат
Как использовать «оператор continue» в циклах For
Функция continue, как видно из названия, прервет текущую итерацию цикла for, НО продолжит выполнение оставшихся итераций.
#используем цикл for для набора
#Months = [«Jan»,»Feb»,»Mar»,»April»,»May»,»June»]
#for m in Months:
# использование операторов break и continue
for x in range ( 10 , 20 ) :
#if (x == 15): break
if ( x % 5 == 0 ) : continue
if __name__ == «__main__» :
Оператор Continue может использоваться в цикле for, когда вы хотите извлечь из списка определенное значение. В нашем примере мы объявили значение 10-20, но между этими числами нам нужны только те числа, которые НЕ делятся на 5, или другими словами, которые не дают ноль при делении на 5.
Таким образом, в диапазоне (10,11, 12… .19,20) существуют только 3 числа (10,15,20), которые делятся на 5, а остальные — нет. Таким образом, для номеров 10, 15 и 20 цикл for не будет продолжен и не будет выводить числа.
В строке кода 10 объявляем переменную x для диапазона (10, 20)
В строке кода 12 объявляется условие для x, деление на 5 = 0.
Строка кода 13 выводит результат
Как использовать функцию «enumerate» для циклов For
Функция enumerate в цикле for делает две вещи:
Возвращает номер индекса для члена
и члена из набора, в котором мы находимся
Функция enumerate используется для нумерации или индексации членов в списке. Предположим, мы хотим создать нумерацию для месяцев (Jan, Feb, Marc, … June), поэтому мы объявляем переменную i, которая перечисляет числа, а m будет выводить номер месяца в списке.
# используем цикл for для набора
Months = [ «Jan» , «Feb» , «Mar» , «April» , «May» , «June» ]
for i , m in enumerate ( Months ) :
print ( i , m )
# использование операторов break и continue
#for x in range (10,20):
#if (x == 15): break
#if (x % 5 == 0) : continue
if __name__ == «__main__» :
Когда код выполняется, выходные данные функции enumerate возвращают название месяца с порядковым номером, например (0-Jan), (1- Feb), (2- March) и т. д.
Строка кода 3 объявляет список месяцев [Jan, Feb,…Jun]
Строка кода 4 объявляет переменные i и m для цикла For
Строка кода 5 выводит результат и снова входит в цикл For, чтобы перечислить остальные месяцы
Давайте рассмотрим другой пример для цикла For, в котором повторяется одно и то же выражение снова и снова.
Код для цикла while
while ( x < 4 ) :
if __name__ == «__main__» :
Простой цикл for
for x in range ( 2 , 7 ) :
if __name__ == «__main__» :
Использование цикла for для строк
Months = [ «Jan» , «Feb» , «Mar» , «April» , «May» , «June» ]
for m in ( Months ) :
if __name__ == «__main__» :
Использование оператора break в цикле for
for x in range ( 10 , 20 ) :
if ( x == 15 ) : break
if __name__ == «__main__» :
Использование оператора Continue в цикле for
for x in range ( 10 , 20 ) :
if ( x % 5 == 0 ) : continue
if __name__ == «__main__» :
Код для функции enumerate в цикле for
Months = [ «Jan» , «Feb» , «Mar» , «April» , «May» , «June» ]
for i , m in enumerate ( Months ) :
print i , m
if __name__ == «__main__» :
Как использовать цикл для повторения одного и того же оператора снова и снова
Вы можете использовать цикл даже для повторения одного и того же оператора снова и снова. Здесь в примере мы выводим слово «guru99» три раза.
Пример: чтобы повторить то же выражение несколько раз, мы объявили число в переменной i (i in 123). Поэтому, когда вы запускаете код, как показано ниже, он выводим оператор (guru99), столько раз, сколько объявлено для нашей переменной в (i in 123).
for i in ‘123’ :
print «guru99» , i ,
Как и другие языки программирования, Python также использует циклы, но вместо использования множества различных циклов он ограничен только двумя: «цикл While» и «цикл For».
Циклы while выполняются в зависимости от того, является ли условный оператор истинным или ложным.
Поскольку циклы называются итераторами, они выполняют итерацию элемента на основе набора условий.
Циклы Python For могут также использоваться для множества других вещей (указание набора элементов, которые мы хотим перебрать)
Точка остановки используется в цикле For для прерывания или завершения программы в любой конкретной точке.
Оператор Continue продолжит выполнять оператор и выводить результат в соответствии с набором условий
Функция Enumerate в цикле for возвращает члена набора, в котором мы находимся, с порядковым номером
Пример Python 2
Приведенные выше коды являются примерами Python 3. Если вы хотите запустить Python 2, рассмотрите следующий код.
Источник: webformyself.com