- Цикл while в Python
- Управление потоком инструкций: цикл While в Python
- Что такое цикл while в Python?
- Бесконечный цикл while в Python
- Else в цикле while
- Прерывания цикла while в Python
- Цикл while
- Примеры решения задач
- Решение задач
- Сложные задачи
- Циклы while и for
- Цикл «while»
- Цикл «do…while»
- Цикл «for»
- Пропуск частей «for»
- Прерывание цикла: «break»
- Переход к следующей итерации: continue
- Метки для break/continue
- Итого
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.
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.
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:
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.
Этот пример демонстрирует принцип работы else в цикле while.
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
- Continue — ключевое слово continue прерывает текущую итерацию и передает управление в начало цикла, после чего условие снова проверяется. Если оно истинно, исполняется следующая итерация.
Источник
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
Сумма введенных чисел
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.
Источник
Циклы while и for
При написании скриптов зачастую встаёт задача сделать однотипное действие много раз.
Например, вывести товары из списка один за другим. Или просто перебрать все числа от 1 до 10 и для каждого выполнить одинаковый код.
Для многократного повторения одного участка кода предусмотрены циклы.
Цикл «while»
Цикл while имеет следующий синтаксис:
Код из тела цикла выполняется, пока условие condition истинно.
Например, цикл ниже выводит i , пока i :
Одно выполнение тела цикла по-научному называется итерация. Цикл в примере выше совершает три итерации.
Если бы строка i++ отсутствовала в примере выше, то цикл бы повторялся (в теории) вечно. На практике, конечно, браузер не позволит такому случиться, он предоставит пользователю возможность остановить «подвисший» скрипт, а JavaScript на стороне сервера придётся «убить» процесс.
Любое выражение или переменная может быть условием цикла, а не только сравнение: условие while вычисляется и преобразуется в логическое значение.
Например, while (i) – более краткий вариант while (i != 0) :
Если тело цикла состоит лишь из одной инструкции, мы можем опустить фигурные скобки <…>:
Цикл «do…while»
Проверку условия можно разместить под телом цикла, используя специальный синтаксис do..while :
Цикл сначала выполнит тело, а затем проверит условие condition , и пока его значение равно true , он будет выполняться снова и снова.
Такая форма синтаксиса оправдана, если вы хотите, чтобы тело цикла выполнилось хотя бы один раз, даже если условие окажется ложным. На практике чаще используется форма с предусловием: while(…) <…>.
Цикл «for»
Более сложный, но при этом самый распространённый цикл — цикл for .
Выглядит он так:
Давайте разберёмся, что означает каждая часть, на примере. Цикл ниже выполняет alert(i) для i от 0 до (но не включая) 3 :
Рассмотрим конструкцию for подробней:
часть | ||
---|---|---|
начало | i = 0 | Выполняется один раз при входе в цикл |
условие | i | Проверяется перед каждой итерацией цикла. Если оно вычислится в false , цикл остановится. |
шаг | i++ | Выполняется после тела цикла на каждой итерации перед проверкой условия. |
тело | alert(i) | Выполняется снова и снова, пока условие вычисляется в true . |
В целом, алгоритм работы цикла выглядит следующим образом:
То есть, начало выполняется один раз, а затем каждая итерация заключается в проверке условия, после которой выполняется тело и шаг.
Если тема циклов для вас нова, может быть полезным вернуться к примеру выше и воспроизвести его работу на листе бумаги, шаг за шагом.
Вот в точности то, что происходит в нашем случае:
В примере переменная счётчика i была объявлена прямо в цикле. Это так называемое «встроенное» объявление переменной. Такие переменные существуют только внутри цикла.
Вместо объявления новой переменной мы можем использовать уже существующую:
Пропуск частей «for»
Любая часть for может быть пропущена.
Для примера, мы можем пропустить начало если нам ничего не нужно делать перед стартом цикла.
Можно убрать и шаг :
Это сделает цикл аналогичным while (i .
А можно и вообще убрать всё, получив бесконечный цикл:
При этом сами точки с запятой ; обязательно должны присутствовать, иначе будет ошибка синтаксиса.
Прерывание цикла: «break»
Обычно цикл завершается при вычислении условия в false .
Но мы можем выйти из цикла в любой момент с помощью специальной директивы break .
Например, следующий код подсчитывает сумму вводимых чисел до тех пор, пока посетитель их вводит, а затем – выдаёт:
Директива break в строке (*) полностью прекращает выполнение цикла и передаёт управление на строку за его телом, то есть на alert .
Вообще, сочетание «бесконечный цикл + break » – отличная штука для тех ситуаций, когда условие, по которому нужно прерваться, находится не в начале или конце цикла, а посередине.
Переход к следующей итерации: continue
Директива continue – «облегчённая версия» break . При её выполнении цикл не прерывается, а переходит к следующей итерации (если условие все ещё равно true ).
Её используют, если понятно, что на текущем повторе цикла делать больше нечего.
Например, цикл ниже использует continue , чтобы выводить только нечётные значения:
Для чётных значений i , директива continue прекращает выполнение тела цикла и передаёт управление на следующую итерацию for (со следующим числом). Таким образом alert вызывается только для нечётных значений.
Цикл, который обрабатывает только нечётные значения, мог бы выглядеть так:
С технической точки зрения он полностью идентичен. Действительно, вместо continue можно просто завернуть действия в блок if .
Однако мы получили дополнительный уровень вложенности фигурных скобок. Если код внутри if более длинный, то это ухудшает читаемость, в отличие от варианта с continue .
Обратите внимание, что эти синтаксические конструкции не являются выражениями и не могут быть использованы с тернарным оператором ? . В частности, использование таких директив, как break/continue , вызовет ошибку.
Например, если мы возьмём этот код:
…и перепишем его, используя вопросительный знак:
…то будет синтаксическая ошибка.
Это ещё один повод не использовать оператор вопросительного знака ? вместо if .
Метки для break/continue
Бывает, нужно выйти одновременно из нескольких уровней цикла сразу.
Например, в коде ниже мы проходимся циклами по i и j , запрашивая с помощью prompt координаты (i, j) с (0,0) до (2,2) :
Нам нужен способ остановить выполнение если пользователь отменит ввод.
Обычный break после input лишь прервёт внутренний цикл, но этого недостаточно. Достичь желаемого поведения можно с помощью меток.
Метка имеет вид идентификатора с двоеточием перед циклом:
Вызов break в цикле ниже ищет ближайший внешний цикл с такой меткой и переходит в его конец.
В примере выше это означает, что вызовом break outer будет разорван внешний цикл до метки с именем outer , и управление перейдёт со строки, помеченной (*) , к alert(‘Готово!’) .
Можно размещать метку на отдельной строке:
Директива continue также может быть использована с меткой. В этом случае управление перейдёт на следующую итерацию цикла с меткой.
Метки не дают возможности передавать управление в произвольное место кода.
Например, нет возможности сделать следующее:
Вызов break/continue возможен только внутри цикла, и метка должна находиться где-то выше этой директивы.
Итого
Мы рассмотрели 3 вида циклов:
- while – Проверяет условие перед каждой итерацией.
- do..while – Проверяет условие после каждой итерации.
- for (;;) – Проверяет условие перед каждой итерацией, есть возможность задать дополнительные настройки.
Чтобы организовать бесконечный цикл, используют конструкцию while (true) . При этом он, как и любой другой цикл, может быть прерван директивой break .
Если на данной итерации цикла делать больше ничего не надо, но полностью прекращать цикл не следует – используют директиву continue .
Обе этих директивы поддерживают метки, которые ставятся перед циклом. Метки – единственный способ для break/continue выйти за пределы текущего цикла, повлиять на выполнение внешнего.
Заметим, что метки не позволяют прыгнуть в произвольное место кода, в JavaScript нет такой возможности.
Источник