Как работает цикл for в python

Цикл for в Python

Цикл в Python используется для многократного повторения операторов или части программы. Он часто используется для обхода структур данных, таких как список, кортеж или словарь.

Синтаксис цикла в python приведен ниже.

Цикл For с использованием последовательности

Пример 1: Итерация строки с помощью цикла for

Вывод:

Пример 2: Программа для печати таблицы заданного числа.

Вывод:

Пример 3: Программа для печати суммы заданного списка.

Вывод:

Цикл For с использованием функции range()

Функция range()

Функция используется для генерации последовательности чисел. Если мы передадим , она сгенерирует числа от до . Синтаксис функции приведен ниже.

• означает начало итерации.
• означает, что цикл будет повторяться до stop-1. будет генерировать числа от 1 до 4 итераций. Это необязательный параметр.
• Размер шага используется для пропуска определенных чисел в итерации. Его использование необязательно. По умолчанию размер шага равен 1. Это необязательно.

Рассмотрим следующие примеры:

Пример 1: Программа для печати чисел по порядку.

Вывод:

Пример 2: Программа для печати таблицы заданного числа.

Вывод:

Пример 3: Программа для печати четного числа с использованием размера шага в range().

Вывод:

Мы также можем использовать функцию с последовательностью чисел. Функция сочетается с функцией , которая выполняет итерацию по последовательности с использованием индексации. Рассмотрим следующий пример.

Вывод:

Вложенный цикл for в python

Python позволяет нам вложить любое количество циклов for внутрь цикла for. Внутренний цикл выполняется n раз за каждую итерацию внешнего цикла. Синтаксис приведен ниже.

Пример 1: Вложенный цикл for

Вывод:

Пример 2: Программа для печати пирамиды чисел.

Вывод:

Использование оператора else в цикле for

В отличие от других языков, таких как C, C++ или Java, Python позволяет нам использовать оператор else с циклом , который может быть выполнен только тогда, когда все итерации исчерпаны. Здесь мы должны заметить, что если цикл содержит какой-либо оператор break, то оператор не будет выполнен.

Пример 1

Вывод:

Цикл полностью исчерпал себя, так как нет прерывания.

Пример 2

В приведенном выше примере цикл прерван из-за оператора break, поэтому оператор не будет выполнен. Будет выполнен оператор, находящийся непосредственно рядом с блоком .

Вывод:

Цикл был прерван, благодаря оператору break.

Цикл for

Этот блок покажет вам, как выполнить определенную итерацию с  циклом Python .

В предыдущем блоке этой вы узнали следующее:

• Повторное выполнение одного и того же блока кода снова и снова называется итерацией .
• Существует два типа итерации:
  • Определенная итерация, в которой количество повторений указано заранее
  • Неопределенная итерация, в которой блок кода выполняется, пока не будет выполнено некоторое условие
• В Python неопределенная итерация выполняется с помощью  цикла.

Вот что вы узнаете в этом блоке:

• Вы начнете со сравнения некоторых различных парадигм, используемых языками программирования для реализации определенной итерации.
• Вы узнаете о итерируемых объектах и итераторах , два понятия , которые лежат в основе определенной итерации в Python.
• Наконец, вы свяжете все это вместе и узнаете о  циклах Python .

Цикл FOR

В Python цикл for имеет такой синтаксис:
Пример:

for i in range(3):
    print(i)
# 0
# 1
# 2

Пример с двумя параметрами:

for i in range(5, 8):
    print(i)
# 5
# 6
# 7

Пример:
Вывести степени двойки с 1-й по 10-ю.

Решение: 

for x in range(1,11): 
  print ( 2**x )
 
# 2 4 8 16 ... 1024

Шаг счетчика цикла можно менять:

for x in range(1,11,2): 
  print ( 2**x )

Отрицательный шаг:

for i in range(10, 7, -1):
    print(i)
# 10
# 9
# 8

Еще пример работы:

for i in 'hello world':
     if i == 'o':
         continue
     print(i, end='')
 
# hell  wrld

Пример использования break:

for i in 'hello world':
     if i == 'l':
         break
     print(i, end='')
 
# he

Задание: Определить, что выведет программа:

a=
n=10
for i in range(1,n+1,2):
    a=a+1
    if a==5:
        continue
    print (a)
    if a==7:
        break
print ("всё!")

Задание Python 2_4: Составить программу для вычисления среднего арифметического произвольных вводимых чисел.

Пример вывода:

Введите количество чисел:
6 
Введите числа:
-5  4  12  9  7  2
результат:  4,83

Случайное число

В Python случайное число задается с помощью двух функций:

• random() – случайное вещественное из полуинтервала [0,1) ;
• randint(a,b) – случайное целое из отрезка .

Но для использования функция необходимо предварительно подключить библиотеку:

# подключение библиотеки:
from random import randint
# получение целого случайного числа в диапазоне от 1 до 10
x = randint(1,11)
 
# получение вещественного случайного числа в полуинтервале от 5 до 11
from random import random
x = 6*random() + 5

Задание Python 2_5: Исправить предыдущее задание (2_4) для работы со случайными числами.

Задание Python 2_6:
Найдите все трёхзначные и четырёхзначные числа Армстронга.
Число Армстронга. Числом Армстронга считается натуральное число, сумма цифр которого, возведенных в N-ную степень (N – количество цифр в числе) равна самому числу.Например, 153 = 13 + 53 + 33.

Задание Python 2_7:
Напишите программу, которая запрашивает натуральное число N и выводит на экран все автоморфные числа, не превосходящие N.
Автоморфным называется натуральное число, если оно равно последним цифрам своего квадрата. Например, 252 = 625.

# Упражнения

1. Заполните список пятью случайными числами. Используйте в коде цикл for, функции и от -20 до 20 с шагом 3.

2. Если объект передать встроенной в функции , то она преобразует его к списку. Создайте список с элементами от 0 до 100 и шагом 17.

3. Создайте список состоящий из положительных и отрицательных чисел. Посчитайте количество отрицательных элементов. Выведите исходный список и результат подсчета на экран.

4. Напишите программу, которая содержит список из пяти слов, измеряет длину каждого слова и добавляет полученное значение в другой список. Например, список слов – , список длин – . Оба списка должны выводиться на экран.

5. Напишите программу генерации английских кнопок. Текст для кнопок берется из списка: . При нажатии на любую кнопку происходит перевод: смена текста кнопок на русский текст: .

Цикл for в Python

Циклы являются неотъемлемой частью в любом языке программирования. Для чего нужны циклы? Представьте себе задачу в которой вам необходимо перебрать элементы в списке, определить какое то соответствие и вывести результат. Здача является простой, если у вас немного элементов, а что если у вас тысячу разных элементов? В данном случае, мы с вами можем организовать цикл, в котором будем перебирать элементы, проводить с каждым элементом нужные нам операции, и выводить результат, вся муторная работа будет выполнена за вас вашим скриптом. И так долой теорию, разберем принцип работы цикла на практике.

Представим себе, что у нас есть список, с именами животных.

animals =  
for animal in animals:
    print("Привет " + animal)

Результат:
Привет Кошка 
Привет Собака 
Привет Лошадь 
Привет Черепаха

Как видите у нас получилось в несколько строк реализовать перебор всех элементов внутри списка на автомате.  То есть, вся логика в цикле for заключается в том, что мы перебираем значения внутри списка, словаря, кортежа или множества, проводим нужную операцию, и выводим результат.  Для более четкого понимания, просмотрите анимацию, в которой довольно доступно, и просто показаны разные варианты цикла

Важно запомнить! После запуска цикла, не забывайте про отступы

Лучшие примеры и распространенные ошибки

1. Циклы for — это не самая простая тема для начинающих. Чтобы работать с ними, нужно алгоритмическое мышление. Но с практикой понимание приходит… Если же попалась действительно сложна задача, лучше нарисовать схему а бумаге. Просто пройти первые итерации на бумаге и записать результаты. Так будет понятнее.
2. Как и в случае с инструкциями if, нужно быть внимательными с синтаксисом. Двоеточие обязательно в конце строки . А перед строкой в теле цикла должны быть 4 отступа.
3. Нельзя выводить строки и числа в функции с помощью знака . Это больше особенность функции , а не цикла for, но чаще всего такая проблема будет встречать в циклах. Например:

Если встречается такое, лучше всего превратить числа в строки с помощью функции . Вот предыдущий пример с правильным синтаксисом:

Вот и все. Пришло время упражнений.

Параметры range: star, stop, шаг

Функция принимает три параметра, например:

1. stop: количество целых чисел для генерации, начиная с нуля. Например, .

1. start: число начала последовательности.
2. stop: генерирует число до данного числа, но не включая его.
3. step: разница между каждым числом из последовательности.

Обратите внимание:

• Все параметры должны быть целыми числами.
• Каждый из параметров может быть положительным или отрицательным.
• (и Python в целом) основана на индексе 0, означая, что список индексов начинается с 0, а не 1, например. Синтаксис, предоставляющий доступ к первому элементу в списке — . Поэтому, последнее целое число, сгенерированное функцией зависит от , но не будет включать его. Например, генерирует целые числа 0, 1, 2, 3, 4, но не включая 5.

Зачем учить Python?

Python используется для самых разных сценариев — от создания веб-приложений до анализа данных и решения математических проблем. Его любят как опытные программисты, так и начинающие. И есть масса причин начать учить этот язык.

Зная Python, вы будете востребованным. Умение программировать поможет «оставаться на плаву» по мере того, как мир развивается. Одна только работа в сфере разработки программного обеспечения должна вырасти на 21% за следующие 10 лет.

Бюро статистики труда США оценивает этот показатель как «намного стремительнее среднего». Учитывая количество разработчиков, использующих Python, знание этого языка поможет заложить фундамент в этом направлении.

Python похож на английский. Многие разработчики отмечают, что Python легко учить, потому что он похож на английский. И это правда, ведь язык был спроектирован, чтобы быть лаконичным. Если вы только учитесь программировать, то Python — отличный выбор для старта.

Python широко используется. Такие организации, как Quora, YouTube, Dropbox и IBM всерьез полагаются на Python в своем бизнесе, потому что он гибкий, мощный и простой. Вы также можете использовать язык для решения сложных проблем.

Выражение Continue

Выражение дает возможность пропустить часть цикла, где активируется внешнее условие, но при этом выполнить остальную часть цикла. При этом прерывается текущая итерация цикла, но программа возвращается к началу цикла.

Выражение размещается в блоке кода под выражением цикла, обычно после условного выражения .

Мы используем ту же программу с циклом , что и в разделе выше, но при этом используем выражение вместо выражения :

Отличие выражения от выражения заключается в том, что код продолжит выполняться несмотря на прерывание, если значение переменной будет оценено как равное 5. Давайте посмотрим на результаты:

В этом выводе условие никогда не выполняется, но цикл продолжается после этого, чтобы выводить линии для чисел 6–10 до выхода из цикла.

Вы можете использовать выражение , чтобы избежать использования глубоко вложенного условного кода или чтобы оптимизировать цикл, устранив часто встречающиеся случаи, которые вы хотите отклонять.

Выражение заставляет программу пропустить определенную часть цикла, а затем продолжить выполнение оставшейся части цикла.

Условные операторы

Python поддерживает дополнительный метод принятия решений, называемую условным выражением. (Он также упоминается как условный оператор или тернарный оператор в различных местах документации Python).

В своей простейшей форме синтаксис условного выражения выглядит следующим образом:

<expr1> if <conditional_expr> else <expr2>

Это отличается от форм операторов , перечисленных выше, потому что это не управляющая структура направляет поток выполнения программы. Он действует скорее как оператор, определяющий выражение. В приведенном выше примере сначала вычисляется . Если истина, то выражение вычисляется как . Если ложь, то выражение вычисляется как .

Обратите внимание на не очевидный порядок: сначала вычисляется среднее выражение, и на основе этого результата возвращается одно из выражений на концах. Вот несколько примеров, которые, надеюсь, помогут прояснить ситуацию:

raining = False
print("Let's go to the", 'beach' if not raining else 'library')

raining = True
print("Let's go to the", 'beach' if not raining else 'library')


age = 12
s = 'minor' if age < 21 else 'adult'
s


'yes' if ('qux' in ) else 'no'

Примечание: условное выражение Python аналогично синтаксису ? : , используемому многими другими языками-C, Perl и Java. На самом деле, оператор ?: обычно называют тернарным оператором в этих языках, что, вероятно, является причиной того, что условное выражение Python иногда называют тернарным оператором Python.

Обычно условное выражение используется для выбора назначения переменной. Например, предположим, что вы хотите найти большее из двух чисел. Конечно, есть встроенная функция max (), которая делает именно это (и многое другое), что вы могли бы использовать. Но предположим, вы хотите написать свой собственный код с нуля.

Вы можете использовать стандартный оператор с предложением :

if a > b:
    m = a
else:
    m = b

Но условный оператор короче и, возможно, более читабельнее:

m = a if a > b else b

Не забывайте, что условное выражение ведет себя как синтаксическое выражение. Его можно использовать как часть более длинного выражения. Условное выражение имеет более низкий приоритет, чем практически все остальные операторы, поэтому для его группировки необходимы круглые скобки.

В следующем примере оператор + связывается более плотно, чем условное выражение, поэтому сначала вычисляются +x и y + 2, а затем условное выражение. Скобки во втором случае не нужны и результат не меняется:

x = y = 40

z = 1 + x if x > y else y + 2
z


z = (1 + x) if x > y else (y + 2)
z

Если вы хотите, чтобы условное выражение было вычислено первым, вам нужно окружить его группирующими скобками. В следующем примере сначала вычисляется (x, если x > y, иначе y). В результате получается y, который равен 40, поэтому присваивается z 1 + 40 + 2 = 43:

x = y = 40

z = 1 + (x if x > y else y) + 2
z

Если вы используете условное выражение как часть более крупного выражения, вероятно, будет хорошей идеей использовать группирующие скобки для уточнения, даже если они не нужны.

Условные выражения также используют оценку короткого замыкания, как и составные логические выражения. Части условного выражения не вычисляются, если в этом нет необходимости.

В выражении , если иначе :

Если <conditional_expr> правда, <expr1> и <expr2> не вычисляется.
Если <conditional_expr> имеет значение false, то возвращается <expr2> и <expr1> не вычисляется.

Вы можете проверить это, используя термины, которые вызвали бы ошибку:

'foo' if True else 1/0

1/0 if False else 'bar'

В обоих случаях условия 1/0 не оцениваются, поэтому никаких исключений не возникнет.

Условные выражения также могут быть объединены вместе, как своего рода альтернативная структура , как показано здесь:

s = ('foo' if (x == 1) else
     'bar' if (x == 2) else
     'baz' if (x == 3) else
     'qux' if (x == 4) else
     'quux'
)
s

Неясно, имеет ли это какое-либо существенное преимущество перед соответствующим оператором , но это синтаксически правильно для Python.

Проверьте себя

Вот отличное упражнение для цикла for:

Возьмите переменную и присвойте ей случайную строку. Затем выведите пирамиду из элементов строки как в этом примере: Вывод:

Напишите код, который бы делал подобное для любого значения .

Решение

Решение говорит само за себя. Единственная хитрость заключается в использовании переменной-счетчика «x», которая показывает количество символов, необходимых для вывода в этой итерации. В первом цикле for значение увеличивается, пока не доберется до значения количества символов в слове. Во втором — опускается до нуля, пока на экране не останется ни одного символа.

Повторите список в Python С Помощью Модуля Numpy

Третий способ перебора списка в Python – это использование модуля Numpy. Для достижения нашей цели с помощью этого метода нам нужны два метода numpy, которые упоминаются ниже:

1. numpy.nditer()
2. numpy.arange()

Iterator object nditer предоставляет множество гибких способов итерации по всему списку с помощью модуля numpy. Функция href=”http://numpy.org/doc/stable/reference/generated/numpy.nditer.html”>nditer() – это вспомогательная функция, которая может использоваться от очень простых до очень продвинутых итераций. Это упрощает некоторые фундаментальные проблемы, с которыми мы сталкиваемся в итерации. href=”http://numpy.org/doc/stable/reference/generated/numpy.nditer.html”>nditer() – это вспомогательная функция, которая может использоваться от очень простых до очень продвинутых итераций. Это упрощает некоторые фундаментальные проблемы, с которыми мы сталкиваемся в итерации.

Нам также нужна другая функция для перебора списка в Python с помощью numpy, которая является numpy.arrange().numpy.arange возвращает равномерно распределенные значения в пределах заданного интервала. Значения генерируются в пределах полуоткрытого интервала [start, stop) (другими словами, интервала, включающего start, но исключающего stop).

Синтаксис:

Синтаксис numpy.nditer()

Синтаксис numpy.arrange()

• start: Параметр start используется для предоставления начального значения массива.
• stop: Этот параметр используется для предоставления конечного значения массива.
• шаг: Он обеспечивает разницу между каждым целым числом массива и генерируемой последовательностью.

Объяснение

В приведенном выше примере 1 программа np.arange(10) создает последовательность целых чисел от 0 до 9 и сохраняет ее в переменной x. После этого мы должны запустить цикл for, и, используя этот цикл for и np.nditer(x), мы будем перебирать каждый элемент списка один за другим.

Пример 2:

В этом примере мы будем итерировать 2d-массив с помощью модуля numpy. Для достижения нашей цели нам здесь нужны три функции.

1. numpy.arange()
2. numpy.reshape()
3. numpy.nditer()

import numpy as np
.arange(16) .reshape(4, 4) 
for x in np.nditer(a): 
	print(x)

Объяснение:

Большая часть этого примера похожа на наш первый пример, за исключением того, что мы добавили дополнительную функцию numpy.reshape(). Функция numpy.reshape() обычно используется для придания формы нашему массиву или списку. В основном на непрофессиональном языке он преобразует размеры массива-как в этом примере мы использовали функцию reshape(), чтобы сделать массив numpy 2D-массивом.

Что делает функция range в Python?

Если вы опытный разработчик, или даже новичок, вы, несомненно, слышали о функции Python . Но что же она делает? В двух словах, она генерирует список чисел, который обычно используется для . Существует много вариантов использования. Зачастую, ее используют, когда нужно выполнить действие X раз, где вы можете использовать индекс. В других случаях вам, возможно, понадобится сделать итерацию по списку (или по другому итерируемому объекту), имея доступ к индексу.

Функция имеет небольшие отличия в работе на версии Python 2.x и 3.x , тем не менее у них остается одинаковая концепция. К этому вопросу мы доберемся немного позже.

За сколько можно выучить Python?

Скорость изучения Python зависит от вашего расписания и того, что вы понимаете под словом «учить».

Существует не так уж и много людей, о которых можно было бы сказать, что они знают Python всецело. Объем знаний сильно зависит от того, для чего вам нужны эти знания.

Если вы хотите стать специалистом по машинному обучению, то перед вами лежит довольно долгий путь. Но начнем с того, сколько займет знакомство с базовым пониманием языка.

В среднем изучение основ занимает 6-8 недель. Это позволит понимать большую часть строк, написанных с помощью этого языка. Если же у вас в планах data science или любая другая специализированная отрасль, то лучше сразу закладывать месяцы и даже годы.

Можно расписать план обучения приблизительно на 5-6 месяцев. Это подойдет в первую очередь тем, кто работает полный день, и может проводить у компьютера 2-3 часа. Сегодня вы учите что-то, а завтра — практикуетесь.

Однако важно практиковаться каждый день, чтобы быть уверенным в том, что вам удастся получить нужные знания за определенный промежуток времени. В любом случае этот режим легко подстраивать, пожертвовав, например, временем, которое вы тратите на просмотр сериалов