Вложенные циклы
Рассмотрим вложенные циклы в Python. Для реализации можно использовать как вложенные for, так и while.
Про них мы уже писали выше. Здесь же хочется привести пару примеров использования. Они очень часто используются при обработке двухмерных списков.
Вот пример создания двумерного списка и вывода его на экран с помощью print.
d = ,]
for i in range(2):
for j in range(3):
print(d)
Нельзя с помощью одного break в Python выйти сразу из двух циклов. В этом случае нужно во внешнем цикле создать условие следующим образом.
toExit = False
while True:
while True:
toExit = doSomething()
if toExit:
break
if toExit:
break
Здесь приведен пример использования в Python цикла в цикле. Оба бесконечны. Все будет выполняться бесконечно, до тех пор, пока функция doSomething не вернет True. После этого поочередно сработают break во внешнем и во внутреннем циклах.
Использование else с циклом while
Python позволяет нам также использовать оператор else с циклом while. Блок else выполняется, когда условие, указанное в инструкции while, становится ложным. Как и в случае цикла for, если цикл while прерывается с помощью оператора break, то блок else не будет выполняться, и будет выполнен оператор, присутствующий после блока else. Оператор else не является обязательным для использования с циклом while. Рассмотрим следующие примеры.
Пример 1:
i=1
while(i<=5):
print(i)
i=i+1
else:
print("The while loop exhausted")
Пример 2
i=1
while(i<=5):
print(i)
i=i+1
if(i==3):
break
else:
print("The while loop exhausted")
Выход:
1 2
В приведенном выше коде, когда встретился оператор break, цикл while остановил свое выполнение и пропустил оператор else.
Пример-3: Программа для вывода чисел Фибоначчи до заданного предела
terms = int(input("Enter the terms "))
# first two intial terms
a = 0
b = 1
count = 0
# check if the number of terms is Zero or negative
if(terms <= 0):
print("Please enter a valid integer")
elif(terms == 1):
print("Fibonacci sequence upto",limit,":")
print(a)
else:
print("Fibonacci sequence:")
while(count < terms) :
print(a, end = ' ')
c = a + b
# updateing values
a = b
b = c
count += 1
Выход:
Enter the terms 10 Fibonacci sequence: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
Изучаю Python вместе с вами, читаю, собираю и записываю информацию опытных программистов.
Цикл while со словарями в Python
При каждом проходе цикла while программа может выполнять любое действие. Так же, как и со списками, цикл while работает и со словарями. Создадим программу, которая будет запрашивать у посетителя имя и записывать ответы на заданный вопрос и в конце выводить словарь на экран:
interview = {} active = Trueactive:
# Запрашиваем имя и ответ на вопрос
name = («\nКак вас зовут? «)
question = («Какая марка автомобиля вам нравиться «)
# Создаем список с ответами и добавляем первый ответ
answers =
answers.(question)
# Ответ сохраняем в словаре «имя: список ответов»
interview = answers
# Запускаем второй цикл с возможностью добавления еще ответов к одному пользователю
active_2 = True
active_2:
repeat = («Желаете добавить еще один автомобиль? (yes/no) «)
repeat == ‘no’:
active_2 = False
:
question_n = («Какая марка автомобиля вам еще нравиться «)
# Добавляем ответ в список
answers.(question_n)
# Вопрос о продолжение опроса
repeat = («Желаете продолжить опрос? (yes/no) «)
repeat == ‘no’:
active = False(«Опрос завершен, все результаты:»)
# Переберем словарь и посмотрим ответыname, questions interview.:
(«{name.} любит автомобили марки:»)
question questions:
(«{question.}»)
В начале программы создаем словарь interviewв который в будущем будем добавлять посетителя с его ответами. Затем устанавливаем продолжения опроса active = True. Пока active = True Python будет выполнять цикл. При запуске цикла посетителю предлагается представиться и ввести ответ на заданный вопрос. Затем сразу создадим список ответов answers на всякий случай, если посетитель захочет дать несколько ответов и добавляем его в . После запускаем второй цикл с вопросом добавить еще один ответ. Количество ответов бесконечно, и посетитель сам решает, когда прервать программу. Если ответов больше нет, то возвращаемся к первому циклу и предлагаем ввести нового посетителя с опросом. После окончания цикла выведем на экран всех посетителей и их ответы. Если запустить программу и ввести несколько пользователей с ответами, то результат будет выглядеть так:
Как вас зовут? bob
Какая марка автомобиля вам нравиться: audi
Желаете добавить еще один автомобиль? (yes/no) yes
Какая марка автомобиля вам еще нравиться: bmw
Желаете добавить еще один автомобиль? (yes/no) yes
Какая марка автомобиля вам еще нравиться: ford
Желаете добавить еще один автомобиль? (yes/no) no
Желаете продолжить опрос? (yes/no) yes
Как вас зовут? Artem
Какая марка автомобиля вам нравиться: porshe
Желаете добавить еще один автомобиль? (yes/no) no
Желаете продолжить опрос? (yes/no) no
Опрос завершен, все результаты:
Bob любит автомобили марки:
Audi
Bmw
Ford
Artem любит автомобили марки:
Porshe
Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.
Итерируемые объекты (iterables) и итераторы (iterators)
Итерируемые объекты
В предыдущем разделе мы использовали термин «iterables» для обозначения объекта, который итерировался циклом for. Теперь давайте попробуем понять, что такое итерируемый объект в Python.
В Python итерируемый объект — это любой объект, который можно использовать в итерации с использованием цикла for. Это означает, что объект должен возвращать итератор при передаче в метод iter(). Давайте посмотрим примеры некоторых часто используемых встроенных итерируемых объектов в Python.
>>> iter("You are awesome!") # String
<str_iterator object at 0x1041ad2e8>
>>> iter() # List
<list_iterator object at 0x1041ad358>
>>> iter(("You", "are", "awesome!")) # Tuple
<tuple_iterator object at 0x1041ad390>
>>> iter({"You", "are", "awesome!"}) # Set
<set_iterator object at 0x1041ac678>
>>> iter({1: "You", 2: "are", 3: "awesome!"}) # Dictionary
<dict_keyiterator object at 0x10400df48>
>>> iter(range(3)) # Range function
<range_iterator object at 0x1041a1450>
Как вы можете видеть, когда мы вызываем iter() для итерируемого объекта, он возвращает объект итератора.
Итераторы
А что такое итератор? В Python итератор определяется как объект, представляющий поток данных. По сути, если мы передаем итератор во встроенный метод next(), он должен вернуть следующее значение из связанного потока данных. Когда все элементы исчерпаны, должно появиться исключение StopIteration. Он должен продолжать вызывать исключение StopIteration для любых последующих вызовов метода next().
Примеры итератора со списком.
>>> my_list = >>> >>> # Get the iterator. ... list_iterator = iter(my_list) >>> >>> # Get next element of iterator. ... next(list_iterator) 'You' >>> next(list_iterator) 'are' >>> next(list_iterator) 'awesome!' >>> next(list_iterator) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration >>> next(list_iterator) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration
Итераторы тоже итеративные объекты! Но..
Следует помнить одну интересную вещь: итераторы сами по себе также поддерживают (обязаны поддерживать согласно протоколу итератора) метод iter(). Это означает, что мы можем вызвать метод iter() для итератора и получить сам объект итератора.
>>> my_list = >>> list_iterator = iter(my_list) >>> list_iterator <list_iterator object at 0x1099a6320> >>> iterator_of_iterator = iter(list_iterator) >>> iterator_of_iterator <list_iterator object at 0x1099a6320>
Таким образом, мы можем использовать итераторы везде, где ожидается итерация, например, в цикле for.
Однако обратите внимание, что вызов iter() для объекта-контейнера, такого как list, каждый раз будет возвращать новый итератор. Но вызов iter() для итератора просто возвращает тот же объект
>>> my_list = >>> iter(my_list) <list_iterator object at 0x1099a62b0> >>> iter(my_list) # This gives a fresh iterator object <list_iterator object at 0x1099a62e8>
>>> my_list = >>> list_iter = iter(my_list) >>> list_iter <list_iterator object at 0x1099a62b0> >>> iter(list_iter) # This returns the same iterator object <list_iterator object at 0x1099a62b0> >>> iter(list_iter) # This returns the same iterator object <list_iterator object at 0x1099a62b0>
Итерация по списку дважды
Обратите внимание, что это работает так, как мы ожидали
>>> my_list = >>> >>> for word in my_list: ... print(word) ... You are Awesome! >>> for word in my_list: ... print(word) ... You are Awesome!
Итерация через list_iterator дважды
Обратите внимание, что итератор будет исчерпан в первом цикле, а во второй раз мы просто видим пустой контейнер
>>> my_list = >>> list_iterator = iter(my_list) >>> >>> for word in list_iterator: ... print(word) ... You are Awesome! >>> >>> for word in list_iterator: ... print(word) ... >>>
Спецификация оператора for/in/else:
for_stmt :: = "for" target_list "in" expression_list ":" suite
"else" ":" suite
Список выражений для перебора инструкцией вычисляется один раз и должен давать объект поддерживающий итерацию. Итератор создается для результата . Каждый элемент из в свою очередь присваивается целевой переменной , значение которой передается в блок кода внутри инструкции . Затем код блока выполняется один раз для каждого элемента. Когда элементы исчерпаны, что происходит сразу же, когда последовательность пуста или итератор вызывает исключение , выполняется набор в предложении , если он присутствует, и цикл завершается.
- Оператор : выполняется код внутри до оператора и завершает цикл без выполнения блока внутри .
- Оператор : выполняется код внутри до оператора , пропускает оставшуюся часть кода в блоке и продолжает работу со следующим элементом списка перебираемых выражений или с оператором , если следующего элемента нет.
Применим оператор и в коде и посмотрим на их поведение. Будем создавать список четных чисел из последовательности чисел от 0 до 14.
lst = []
for item in range(15)
# если число 10 есть в списке
if 10 in lst
# прерываем цикл, при этом блок else не выполнится
break
# остаток от деления элемента списка
a = item % 2
# если элемент списка не четный или равен 0
if a != or item ==
# пропускаем оставшийся код
continue
# добавление числа в список
lst.append(item)
else
print ("Напечатает, если убрать условие с break")
print(lst)
# Код выведет:
2, 4, 6, 8, 10
Цикл выполняет назначения переменным в целевом списке. Это перезаписывает все предыдущие назначения этим переменным, включая те, которые были сделаны в блоке :
Пример:
for i in range(10):
print(i)
i = 5
# это не повлияет на цикл for так как переменная i
# будет перезаписана следующим итерируемым элементом
Имена в целевом списке не удаляются, когда цикл завершен, но если последовательность пуста, то код внутри цикла не будет выполнен.
Подсказка: встроенная функция возвращает итератор целых чисел, подходящий для эмуляции эффекта языка Pascal например, возвращает список .
Обратите внимание. Существует тонкость, когда последовательность, по которой проходит итерация, пытаются изменить внутри цикла
Существует внутренний счетчик, который используется для отслеживания того, какой элемент используется следующим, и он увеличивается на каждой итерации. Когда этот счетчик достигнет длины последовательности, цикл завершается. Это означает, что если код внутри цикла удаляет текущий (или предыдущий) элемент из последовательности, по которой идет итерация, следующий элемент будет пропущен, так как он получает индекс текущего элемента, который уже был обработан.
Аналогично, если код внутри цикла вставляет элемент в последовательность перед текущим элементом. Текущий элемент будет обработан снова на следующем этапе итерации. Это может привести к неприятным ошибкам, которых можно избежать, сделав временную копию с использованием фрагмента всей последовательности.
b = a
for item in b
if item <
a.remove(item)
Выражение Pass
При активации внешнего условия выражение позволяет обрабатывать условия без влияния на цикл; чтение кода будет продолжаться до появления выражения или другого выражения.
Как и в случае с другими выражениями, выражение будет содержаться в блоке кода до выражения loop, обычно после условного выражения .
Используя тот же код выше, попробуйте заменить выражение или выражением :
Выражение , появляющееся после условного выражения , указывает программе на необходимость продолжить выполнение цикла и игнорировать тот факт, что переменная оценивается как равная 5 во время одной из итераций.
Мы запустим программу и оценим вывод:
Используя выражение в этой программе, мы видим, что программа работает точно так же, как если бы в ней не было условного выражения. Выражение предписывает программе игнорировать это условие и продолжать обычное выполнение программы.
Выражение может создавать минимальные классы или выступать в качестве замещающего элемента при работе с новым кодом и действовать на уровне алгоритмов, прежде чем отрабатывать детали.
Цикл while
Давайте посмотрим, как используется оператор для построения циклов в Python. Мы начнем с более простого и будем усложнять.
Характер элементарного цикла показан ниже:
while :
<statement(s)>
представляет собой блок для многократного выполнения, часто называется телом цикла. Обозначается отступом, как в операторе .
Управляющая конструкция — обычно включает в себя одну или несколько переменных, которые инициализируются до начала цикла, а затем изменяются где-то в теле цикла.
Когда встречается цикл, сначала оценивается в логическом контексте. Если это правда, тело цикла выполняется. Затем проверяется снова, и если это опять правда, то выполняется снова. Это продолжается до тех пор, пока станет ложью, после чего выполнение программы переходит к первому оператору после тела цикла.
Рассмотрим этот цикл:
while < expr >:
< statement(s) >
Вот что происходит в этом примере:
- изначально равно 5. Выражение в заголовке оператора имеет значение true, поэтому тело цикла выполняется. Внутри тела цикла уменьшается на 1 до 4 и затем печатается.
- Когда тело цикла завершено, выполнение программы возвращается к началу цикла, и выражение проверяется снова. Оно все еще true, поэтому тело выполняется снова и 3 печатается.
- Это продолжается до тех пор, пока не станет 0. В этот момент, когда выражение проверяется, оно ложно, и цикл завершается.
Обратите внимание, что управляющее выражение цикла проверяется первым, прежде чем еще что‑то произойдет. Если начинать с false, тело цикла не будет выполнено вообще:
n = 5
while n > 0:
n -= 1
print(n)
В приведенном выше примере, когда встречается цикл, равно 0. Управляющее выражение уже ложно, поэтому тело цикла никогда не выполнится.
Вот еще один цикл, включающий список, а не числовое сравнение:
a =
while a:
print(a.pop(-1))
Когда список оценивается в логическом контексте, он является истинным, если в нем есть элементы, и ложным, если он пуст. В этом примере a истинно, пока в нем есть элементы. После того, как все элементы будут удалены с помощью метода и список будет пуст, a примет значение «false», и цикл завершится.
Перебор словаря
Ранее вы видели, что итератор может быть получен из словаря , поэтому вы знаете, что словари должны быть итеративными. Что происходит, когда вы перебираете словарь? Посмотрим:
Как вы можете видеть, когда 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:
Вы также можете перебирать значения словаря напрямую, используя :
Фактически, вы можете перебирать и ключи, и значения словаря одновременно. Это потому, что переменная цикла 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:
Метод словаря эффективно возвращает список пар ключ / значение в виде кортежей:
Таким образом, Pythonic способ перебирать словарь с доступом к ключам и значениям выглядит следующим образом:
Зачем нужен else при работе с циклами?
Оператор else в циклах выполняется только в том случае, если цикл выполнен успешно. Главная задача оператора else, это поиск объектов:
Python
my_list =
for i in my_list:
if i == 3:
print(«Item found!»)
break
print(i)
else:
print(«Item not found!»)
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
my_list=1,2,3,4,5 foriinmy_list ifi==3 print(«Item found!») break print(i) else print(«Item not found!») |
В этом коде мы разорвали цикл, когда i равно 3. Это приводит к пропуску оператора else. Если вы хотите провести эксперимент, вы можете изменить условное выражение, чтобы посмотреть на значение, которое находится вне списка, и которое приведет оператор else к выполнению. Честно, ни разу не видел, чтобы кто-либо использовал данную структуру за все годы работы. Большая часть примеров, которые я видел, приведена блогерами, которые пытаются объяснить, как это работает. Я видел несколько людей, которые использовали эту структуру для провоцирования ошибки, когда объект не удается найти в искомом цикле. Вы можете почитать статью, в которой вопрос рассматривается весьма детально. Статья написана одним из разработчиков ядра Python.
Оператор break¶
Оператор позволяет досрочно прервать цикл:
- break прерывает текущий цикл и продолжает выполнение следующих выражений
- если используется несколько вложенных циклов, break прерывает внутренний цикл
и продолжает выполнять выражения, следующие за блоком
* break может использоваться в циклах for и while
Пример с циклом for:
In 1]: for num in range(10): ... if num < 7 ... print(num) ... else ... break ... 1 2 3 4 5 6
Пример с циклом while:
In 2]: i = In 3]: while i < 10 ... if i == 5 ... break ... else ... print(i) ... i += 1 ... 1 2 3 4
Использование break в примере с запросом пароля (файл
check_password_with_while_break.py):
username = input('Введите имя пользователя: ')
password = input('Введите пароль: ')
while True
if len(password) < 8
print('Пароль слишком короткий\n')
elif username in password
print('Пароль содержит имя пользователя\n')
else
print('Пароль для пользователя {} установлен'.format(username))
# завершает цикл while
break
password = input('Введите пароль еще раз: ')
Теперь можно не повторять строку
в каждом ответвлении,
достаточно перенести ее в конец цикла.
