Циклы в python: как работают и какие бывают

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

Меняем шаг цикла

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

При работе со строкой

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

При работе со cписками

greetings = "Good day", "hi","hello"
for i in range(len(greetings)):
    print(i,greetingsi)
# 0 Good day
# 1 hi
# 2 hello

Пример работы с и (даны 10 чисел; определить, есть ли среди них введенное число):

n = int(input('введите число, которое нужно найти'))
for i in range(10):
    numb = int(input())
    if numb == n:
        print('Встретилось число', n)
        break    
else:
    print('число не встретилось')

Циклы с условием (короткие запросы)

Рассмотрим две реализации одних и тех же заданий.

Пример: Дан список целочисленных значений. Необходимо вывести удвоенные значения списка.

Пример вывода:

список: 

Решение:

• Обычное решение:

1
2
3
4
5

numbers = 1, 4, 6, 2, 10, 15, 20
 
for i in numbers:
    print(i*2)
# 2 8 12 4 20 30 40

С помощью запроса:

1
2
3

numbers = 1, 4, 6, 2, 10, 15, 20
print(i*2 for i in numbers)
# 

Пример: Даны два списка: 1. варианты блюд для завтрака и 2. здоровая пища. Необходимо выбрать те блюда для завтрака, которые находятся в списке здоровой пищи.

Пример вывода:

варианты блюд для завтрака: яйцо, брокколи, бутерброд, чипсы, торт
здоровая пища: яйцо, каша, омлет, брокколи

Хороший завтрак: яйцо, брокколи

Решение:

1
2
3
4
5
6
7

healthy = "яйцо", "каша","омлет","брокколи"
breakfast = "яйцо","брокколи","бутерброд","чипсы","торт"
for i in breakfast:
    if i in healthy:
        print(i)
# яйцо
# брокколи

1
2
3
4

healthy = "яйцо", "каша","омлет","брокколи"
breakfast = "яйцо","брокколи","бутерброд","чипсы","торт"
print(i for i in breakfast if i in healthy)
# 

Или с созданием нового списка:

1
2
3
4
5
6
7
8

healthy = "яйцо", "каша","омлет","брокколи"
breakfast = "яйцо","брокколи","бутерброд","чипсы","торт"
healthy_breakfast=
for i in breakfast:
    if i in healthy:
        healthy_breakfast.append(i)
print(healthy_breakfast)
# 

1
2
3
4
5
6

healthy = "яйцо", "каша","омлет","брокколи"
breakfast = "яйцо","брокколи","бутерброд","чипсы","торт"
healthy_breakfast=
healthy_breakfast: = i for i in breakfast if i in healthy
print(healthy_breakfast)
# 

Зачем нужен цикл for?

Цикл for является одним из ключевых инструментов в программировании на Python. Это позволяет выполнять повторяющиеся операции с набором данных, таких как списки или кортежи, без необходимости написания множества однотипных строк кода.

Цикл for состоит из трех частей: итерируемого объекта, переменной и тела цикла. Итерируемый объект может быть списком, кортежем, словарем или любым другим объектом, который можно проитерировать. Переменная позволяет обращаться к каждому элементу в объекте во время выполнения цикла. Тело цикла содержит операции, которые должны выполняться над каждым элементом.

Использование цикла for позволяет автоматизировать многие задачи в программировании, такие как поиск элементов в списке, фильтрацию данных или изменение каждого элемента в списке. Он также может быть использован для выполнения операций над несколькими списками одновременно или для работы с многомерными списками.

Цикл for является эффективным и мощным инструментом для обработки данных в Python. Пользуясь им, вы можете ускорить свою работу и сократить количество необходимого кода. И, конечно, это экономит ваше время и увеличивает производительность вашей работы.

Использование условий в цикле for в Python

Цикл for в Python позволяет автоматизировать повторяющиеся операции с помощью итерации по элементам списка или другой структуры данных. Однако, в некоторых случаях, может потребоваться предусмотреть дополнительные условия для выполнения определенных действий внутри цикла.

Для того чтобы использовать условия в цикле for, необходимо добавить инструкцию if внутри тела цикла. Например, можно пройти по списку чисел и выполнить действия только для тех, которые больше определенного значения:

• numbers =
• for num in numbers:
  • if num > 5:

    print(num * 2)

В примере кода выше, будут выведены значения 20 и 24, так как только для чисел 10 и 12 выполняется условие num > 5.

Также можно комбинировать условия, используя логические операторы and и or. Например, можно пройти по списку слов и вывести только те, которые начинаются на определенную букву и имеют длину больше 5 символов:

• words =
• for word in words:
  • if word == ‘p’ and len(word) > 5:

    print(word.upper())

В примере кода выше, будет выведено только слово «PEACH», так как оно начинается на букву «p» и имеет длину больше 5 символов.

Списки

До этого момента все наши переменные могли содержать только одно число, будь оно хоть целым (int), хоть с плавающей точкой (float), хоть комплексным (complex) объектом. Но иногда числа естественным образом группируются. Например, градусы шкалы Цельсия в первом столбце представляют собой группу. Для групп в Python есть специальный тип объектов — list (список), который позволяет организовывать эти группы в последовательности. При этом, с помощью списков мы можем работать как с группой целиком, так и с членами этой группы по отдельности. При этом список может состоять из объектов разного типа, в том числе и из самих списков, что как мы увидим далее, может быть очень удобным.

Для того чтобы создать список чисел из первого столбца нашей таблицы, нам следует записать их через запятую в квадратных скобках, вот так:

C = -20, -15, -10, -5, , 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40

Есть, кстати, и более элегантный способ, но не будем забегать вперед. Теперь наша переменная C ссылается на объект типа list, который содержит последовательность 13 элементов. Все элементы в этом случае являются int-объектами.

Любой элемент в списке связан со своим индексом, который определяет позицию элемента в списке. Первый элемент имеет индекс 0, второй элемент — индекс 1 и так далее. Таким образом в списке C имеется 13 элементов с индексами от 0 до 12. Для того, чтобы вызвать какой-то элемент списка, достаточно вызвать его по индексу, например C, если мы хотим вызывать -5.

Элементы в списках можно удалять, добавлять, изменять, вставлять и так далее. Делается это с помощью методов

Обратите внимание на эту концепцию, она встретится нам не раз. Методы определяются через точку

Например метод append для нашего списка C запишется как C.append(v), и этот метод добавит элемент v в конец списка С. А метод C.insert(i,v) вставит новый элемент v на позицию i. В интерактивном режиме выглядит это так:

>>> C = -10, -5, , 5, 10, 15, 20, 25, 30     # создаем список
>>> C.append(35)              # добавляем в конец новый элемент
>>> C                         # смотрим список
-10, -5, , 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35
>>> C = C + 40, 45          # способ соединения списков
>>> C
-10, -5, , 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45

Но заметим, что, как мы уже знаем, в последнем случае был создан новый список. Сами элементы можно было вставить куда угодно, как мы сейчас сделаем с помощью метода C.insert():

>>> C.insert(, -15)          # вставить новый элемент -15 с индексом 0
>>> C
-15, -10, -5, , 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45

С помощью del C мы можем удалять любые элементы, с помощью len(C) считать число элементов. Метод C.index(v) позволяет определить под каким индексом расположен интересующий нас элемент.

>>> del C2                  # удалить третий элемент
>>> C
-15, -10, , 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45
>>> del C2                  # удалить то, что теперь третий элемент
>>> C
-15, -10, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45
>>> len(C)                    # длина списка
11
>>> C.index(10)
3

Для того, чтобы просто узнать имеется ли какой-то элемент в списке используется команда in:

>>> 10 in C  # есть ли среди элементов C число 10?
True

Кроме всего прочего Python поддерживает отрицательные индексы. Например, в списке C последний элемент может быть обозначен как С, предпоследний как C и так далее:

>>>  C-1
45
>>>  C-2
40

Также с помощью списков можно сделать компактное присвоение элементов переменным. Например:

>>> somelist  =  'book.tex', 'book.log', 'book.pdf'
>>> texfile, logfile, pdf = somelist
>>> texfile
'book.tex'
>>> logfile
'book.log'
>>> pdf
'book.pdf'

При этом, конечно, число переменных слева от знака равенства должно равняться числу элементов списка, иначе случится ошибка.

Заметим, напоследок, различие в функциях и методах. Например, C.append(e) является методом, а len(C) — функцией. Как можно заметить просто визуально, методы записываются через точку. Эта их «префиксность» показывает, что они относятся только к объекту такого типа и производятся только над конкретным экземпляром. Функции же как правило, могут быть использованы для различных типов объектов. При этом каких-то особенных различий в действиях нет. То есть методы по сути те же функции, но привязанные к объекту.

Импорт модулей

Для еще большего увеличения мощи нашей программы мы можем использовать модули — наборы инструментов с готовыми решениями части наших задач.

Это легко сравнить с проведением ремонта в квартире. Мы можем что-то сделать простыми инструментами, которые лежат на балконе. Но гораздо эффективнее будет съездить в магазин за специальными инструментами. Так мы не только шкаф — ракету соберем.

Какие есть модули и какие в них есть инструменты — мы будем изучать по мере необходимости. Сейчас главное — узнать, как именно это делается. И делать мы это будем на примере модуля math, в котором лежит прекрасная функция sqrt. Она умеет извлекать корни чисел. 

Если вдруг случилось так, что вы совсем забыли, как извлекаются корни чисел, то советуем обратиться к нашей статье по математике «Понятие корня».

Для получения инструментов модуля необходимо произвести его импорт — добавление модуля или его частей в программу. Сделать это можно несколькими способами:

Импорт всего модуля:

import math

При такой записи доступ к конкретной функции мы получим, прописав название этого модуля, после него через точку — название необходимой функции.

Импорт всех функций модуля:

from math import *

При такой записи в нашу программу попадают вообще все функции модуля, для доступа к которым теперь не нужно прописывать название самого модуля.

Импорт конкретных функций модуля:

from math import sqrt

Такая запись даст нам доступ только к конкретным функциям из всего модуля, которые мы импортируем.

Понимание условий и циклов необходимо для решения любых задач на программирование. Разберем пример задачи №6 ОГЭ.Дана программа на языке программирования Python:a = int(input())b = int(input())if a == 15 or b == 50:    print(“Да”)else:    print(“Нет”)Было проведено 9 запусков. В качестве переменных a и b пользователь вводил следующие значения. Первое значение – переменная a, второе значение – переменная b.(15; 19); (19; 50); (10; 26); (10; 56); (8; 50); (10; 10); (50; 50); (10; 2); (10; 40).Определите количество запусков, при которых программа выведет «Да».Решение.Заметим, что программа печатает «Да», если a = 15 или b = 50, то есть выполнение хотя бы одного из равенств говорит о том, что программа выведет «Да».Проверим пары чисел на условия:— (15; 19) — выполнено a = 15;— (19; 50) — выполнено b = 50;— (10; 26) — не выполнено;-(10; 56) — не выполнено;— (8; 50) — выполнено b = 50;— (10; 10) — не выполнено;— (50; 50) — выполнено b = 50;— (10; 2) — не выполнено;— (10; 40) — не выполнено.Нам подойдут все пары, кроме тех, где написано «не выполнено». Их всего 4 штуки.Ответ: 4

Существует математическое доказательство того, что с помощью циклов и условий можно реализовать совершенно любой алгоритм. Но использование циклов и условий — только самый базовый уровень программирования, и какие-то сложные вещи нам останутся недоступны. 

Вложенный цикл for в Python

Python позволяет нам вкладывать любое количество циклов for внутри цикла for. Внутренний цикл выполняется n раз на каждой итерации внешнего цикла. Синтаксис приведен ниже.

Синтаксис:

 
for iterating_var1 in sequence:  #outer loop 
    for iterating_var2 in sequence:  #inner loop 
        #block of statements    
#Other statements   

Пример – 1: Вложенный цикл for.

 
# User input for number of rows 
rows = int(input("Enter the rows:")) 
# Outer loop will print number of rows 
for i in range(0,rows+1): 
# Inner loop will print number of Astrisk 
    for j in range(i): 
        print("*",end = '') 
    print() 

Выход:

Enter the rows:5 
* 
** 
*** 
**** 
***** 

Пример-2: Программа числовой пирамиды.

 
rows = int(input("Enter the rows")) 
for i in range(0,rows+1): 
    for j in range(i): 
        print(i,end = '') 
    print() 

Выход:

1 
22 
333 
4444 
55555 

Циклы. Тип range

Как в программе Python выглядят циклы?

Циклы используются для многократного повторения определенной команды или набора команд. Для выделения тела цикла также используется табуляция. 

В Python есть два цикла — while и for.

Цикл while будет повторять команды своего тела до тех пор, пока выполняется условие, записанное для него. 

Структура записи этого цикла:

while <условие>:                            <тело цикла>

Например, нам нужно уменьшать значение переменной a в 2 раза нацело до тех пор, пока она не станет меньше или равной переменной b. Для этого в условии цикла прописываем сравнение переменных, а в теле цикла — уменьшение значения переменной a. Пока условие выполняется (то есть принимает значение True), будет выполняться тело цикла, а когда оно перестанет выполняться — свою работу продолжит основной блок кода.

a = 1000000b = 16while a > b:    a //= 2print(a)

Вывод: 15

После первой итерации (запуска содержимого цикла) переменная а будет равна 500 000, после второй — 250 000 и т.п. Итерации будут повторяться, пока будет продолжать быть истинным выражение a > b. Когда итерации цикла завершаются, мы видим итоговое значение переменной а после всех делений — 15.

Бесконечный цикл — ситуация, когда цикл while сам по себе никогда не сможет завершить свою работу, то есть значение его условия никогда не перестанет быть равным True.

Но как вообще можно в него попасть?

1. Случайно, когда в записи условия работы цикла была допущена ошибка.

В приведенном примере цикл будет работать до тех пор, пока значение переменной b больше 0. Но никакого изменения этой переменной не происходит, она не меняет своего значения, и, соответственно, никогда не станет меньше или равной 0. А значит, цикл никогда не завершит свою работу.

2. Специально. Редко, но это имеет смысл. Например, когда условие работы цикла зависит от большого количества параметров, проще будет прямо в цикле указать, что ему стоит прекратить свою работу.

Для создания бесконечного цикла в условии работы нужно прописать выражение, результат которого всегда будет равен True. Например, это может быть само значение True или условие сравнения 0 == 0, также возвращающее всегда True (0 действительно всегда равен 0).

Для остановки цикла используется команда break. Когда цикл натыкается на нее, он моментально прекращает свою работу. Не сработает и последующий блок кода, не будет и следующего шага цикла — программа сразу перескакивает в основной блок кода после цикла.

В примере мы создали бесконечный цикл, но, как только значение a станет меньше или равным b, выполнится условие if и сработает команда break, которая завершит цикл.

Цикл for необходим для выполнения команды или набора команд определенное количество раз или перебора набора данных.

Этот цикл похож на человека, выкладывающего продукты на кассе в магазине. Сколько бы ни было продуктов в корзине — он каждый достанет из корзины и положит на ленту, перебирая по очереди все продукты.

Структура записи цикла for:

for <переменная> in <коллекция>:<тело цикла>

Здесь мы сталкиваемся с понятием коллекции — той самой нашей «корзины с покупками», то есть какой-то структуры данных, содержащей много различных значений в себе. Пока что мы из таких типов структур данных знакомы со строками и списками из первой части статьи, а ниже в этой статье разберем еще одну — range.

Как работает цикл for? На каждом шаге цикла <переменная> будет принимать новое значение из <коллекции>, после чего будет выполняться <тело цикла>.

По традиции, если перебираемая переменная не несет в себе особой смысловой нагрузки, ее называют i, j или k.

<коллекция> может принимать любое значение, которое можно перебрать. 

Например:

перебор строк:

перебор списка:

перебор диапазона range, который создает набор целых чисел.

Команда range позволяет создавать диапазоны — последовательности целых чисел, отличающихся друг от друга на одно и то же число — разницу или шаг диапазона.   

 Есть несколько способов создания диапазона:

range(a) — диапазон целых чисел от 0 до (a — 1) с шагом 1.Например: range(5) — 0, 1, 2, 3, 4.

range(a, b) — диапазон чисел от a до (b — 1) с шагом 1.Например: range(2, 7) — 2, 3, 4, 5, 6.

range(a, b, step) — диапазон чисел от a до (b — 1) с разницей между соседними числами, равной step.Например: range(1, 17, 3) — 1, 4, 7, 10, 13, 16.

В чем опасность применения range?Важно сразу заметить — верхняя граница диапазона берется НЕ включительно. Если, например, верхней границей диапазона вы укажете 5, перебор произойдет только до 4

Если важно перебрать числа именно до 5 — верхней границей необходимо указать 6.

1. Встроенная функция range.

Встроенная функция range() используется для построения числовых последовательностей. В примере используем команду и функцию range для выполнения ровно 10 итераций с выводом значения от 0 до 10.

>>> for x in range(10)
…     print(x, end=’ ‘)
…0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

При передаче только одного аргумента, последовательность будет начинаться с 0 и до значения аргумента (10), не включая его. Одна из самых распространённых ошибок, это когда разработчик предполагает, что значение аргумента функции range включается в сгенерированную последовательность. 

Приведем пример с двумя аргументами. Выведем последовательность от 20 до 30.

>>> for x in range(20, 30)
…     print(x, end=’ ‘)
…20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

2.2. Создание числового списка с помощью функции range. 

С помощью функции range удобно строить числовые списки. 

>>> numbers = list(range(5, 25))
>>> print(numbers)

Функция range может создавать последовательности, пропуская числа в заданном диапазоне. Например, приведем пример построения списка от 0 до 100, с шагом 15.

>>> numbers = list(range(0, 100, 15))
>>> print(numbers)

С помощью цикла for и функции range можно создавать практически любой числовой список. К примеру, создадим список квадратов всех числе от 1 до 10. Операция возведения в степень обозначается двумя звездочками (**).

>>> a = []
>>> for i in range(1, 11)
…     a.append(i**2)
…
>>> print(a)

На каждом цикле переменная возводится в квадрат и добавляется в список. 

2.4. Перебор списка по индексам с помощью функции range

С помощью цикла и функции список можно перебирать по индексам и с каждым значением в списки, производить любые операции. Приведем пример, перебора списка по индексам, с помощью функции и функции, которая определяет длину списка. 

>>> list_1 =
>>> index ((list_1)):
…     list_1 += 100
…
>>> print(list_1)

В начале определим длину списка с помощью функции. Затем это значение передается функции. В нашем примере длина списка равна 6. С каждым проходом цикла , index принимает значения от 0 до 6 (не включая 6). В теле цикла мы вызываем список list_1 и обращаемся к элементам списка по индексам, равные значению переменной index. Каждое значение индекса мы увеличивает на 100. Затем с помощью функции print выводим список на экран и видим что все значения увеличены на 100. 

С помощью индексов и функции мы можем объединять информацию из разных списков. В примере ниже мы имеем список с именами, а второй список с фамилиями. Выведем на экран имя и фамилию:

>>> list_4 =
>>> list_5 =
>>> index ((list_4)):
…     print(list_4, list_5)
…Artem Ivanov
Serg Petrov
Georgy Sidorov
Petr Ulyanov

В результате получили общие данные на экране.

Аналогично можно создавать новые списки из двух или трех списков. Приведем пример перемножения трех списков:

>>> list_1 =
>>> list_2 =
>>> list_3 =
>>> list_new = []
>>> index ((list_1)):
…     list_new.(list_1 * list_2 * list_3)
…
>>> print(list_new)

В начале мы создадим пустой новый список вне цикла, куда будем добавлять результат с помощью функции . В результате мы получим новый список с результатом перемножения предыдущих списков по индексам. 

Важно помнить, что программа будет работать, если вы уверены, что списки одинаковой длины. Проверить это вы всегда можете с помощью встроенной функции . 

Синтаксис цикла For

Как уже упоминалось ранее, цикл for в Python является итератором, основанным на цикле. Он проходит по элементам list и tuple, строкам, ключам словаря и другим итерируемым объектам.

В Python цикл начинается с ключевого слова , за которым следует произвольное имя переменной, которое будет хранить значения следующего объекта последовательности. Общий синтаксис в python выглядит следующим образом:

Элементы «последовательности» перебираются один за другим «переменной» цикла; если быть точным, переменная указывает на элементы. Для каждого элемента выполняется «действие».

Пример простого цикла for в Python:

Копировать

Блок является особенным; в то время как программист, работающий на Perl знаком с ним, это неизвестная конструкция для программистов, которые работают на C и C++. Семантически он работает точно так же, как и в цикле .

Он будет выполнен только в том случае, если цикл не был «остановлен» оператором . Таким образом, он будет выполнен только после того, как все элементы последовательности будут пройдены.

Другие типы данных

Помимо наиболее распространенных типов данных, существуют и другие, которые могут быть полезны в конкретных случаях.

Комплексные числа — это числа, состоящие из действительной и мнимой частей. В Python они представлены типом complex. Они могут быть использованы для решения математических задач, в том числе для решения уравнений.

Множества — это неупорядоченные наборы уникальных элементов. В Python они представлены типом set. Множества могут быть использованы для удаления дубликатов, выполнения операций объединения и пересечения наборов, а также для проверки наличия элемента в наборе.

Байтовые строки — это последовательности байтов, которые могут быть использованы для представления бинарных данных, таких как изображения и звуковые файлы. В Python они представлены типом bytes.

Диапазоны — это неизменяемые последовательности чисел в определенном диапазоне. В Python они представлены типом range. Диапазоны часто используются для создания циклов и итераций.

Отображения — это коллекции, которые представляют связь между ключами и значениями. В Python они представлены типом dict. Отображения используются для представления структурированных данных и быстрого доступа к ним по ключу.

При работе с массивами в Python, знание различных типов данных может упростить процесс решения задач и повысить эффективность программы.

Модули

Модуль в Python — это файл с расширением .py, который содержит код. Модули используются для организации и структурирования кода, разделения его на логические блоки и повторного использования.

В модуле может быть определено множество классов, функций и переменных. Чтобы использовать код из модуля, его необходимо импортировать в другой файл.

Модули могут быть как встроенными, так и созданными пользователем. Например, модуль math содержит функции для математических вычислений, а модуль os — для работы с операционной системой.

Хорошей практикой является создание отдельных модулей для каждой логически связанной части программы. Это облегчит отладку и разработку, а также повысит читаемость кода.

В Python также существует возможность создания пакетов, которые являются набором связанных модулей.

Пример импортирования модуля в Python
№
Код
Описание

1

Импортирование стандартного модуля math

2

Импортирование функции my_function из пользовательского модуля mymodule

3

Импортирование модуля mymodule из пользовательского пакета mypackage

Классы и объекты

Классы и объекты — это основные концепции объектно-ориентированного программирования в Python. Класс представляет собой шаблон или форму для создания объектов, которые представляют собой экземпляры класса.

Классы в Python определяются с помощью ключевого слова class, за которым следует имя класса, а затем двоеточие. Затем в классе объявляются атрибуты (переменные) и методы (функции), которые определяются как обычные инструкции Python. Атрибуты класса содержат данные, которые хранятся в экземплярах класса, а методы класса используются для обработки этих данных и выполнения операций с этими данными.

Объекты создаются путем вызова конструктора класса, который является специальным методом именуемым __init__. Этот метод принимает первым параметром ссылку на экземпляр класса, обычно называемый self. Создав новый экземпляр класса, вы можете получить доступ к его атрибутам и методам с помощью оператора точки, например, my_object.my_method().

Одним из главных преимуществ использования классов и объектов является их модульность, которая облегчает разработку крупных программных продуктов. Классы и объекты также обеспечивают чистоту и структурирование кода, что делает его более легким в понимании, тестировании и поддержке.

Несмотря на то, что классы и объекты в Python могут показаться сложными для начинающих, понимание их основных концепций ключево для эффективного программирования в Python.

FAQ

Можно ли в цикле for изменять значение переменной, по которой производится итерация?

Да, это возможно. Можно использовать функцию range с нужными параметрами, чтобы шагать не только по единице. Также можно использовать оператор continue для перехода к следующей итерации, не дожидаясь выполнения всех инструкций в теле цикла.

Как можно выполнить шаг в обратном порядке?

Чтобы выполнить шаги в обратном порядке, можно использовать отрицательный шаг. Например, для итерации по списку в обратном порядке можно написать: for i in range(len(my_list)-1, -1, -1).

Что произойдет, если произойдет изменение длины объекта в теле цикла for?

Если изменить длину объекта (т.е. изменить количество элементов в списке, например) в теле цикла for, то произойдет ошибка. Чтобы избежать ее, можно использовать копию объекта для итерации или проводить манипуляции с объектом вне цикла.

Можно ли использовать цикл for для работы с многомерными массивами?

Да, цикл for можно использовать для работы с многомерными массивами. Для этого нужно использовать вложенные циклы, которые будут проходить по каждому измерению массива.

Что является инструкцией выхода из цикла for в Python?

Инструкцией выхода из цикла for в Python является оператор break. Он прерывает цикл и переходит к выполнению инструкций после цикла.

Cодержание

Условия в Python

Условные операторы в Python позволяют выполнять различные блоки кода в зависимости от того, истинны или ложны определенные условия. Наиболее часто используемым условным оператором в Python является оператор .

Ниже приведен пример оператора в Python:

x = 5
if x > 0:
    print("x is positive")

В этом примере оператор проверяет, больше ли значение нуля. Если условие истинно, то выполняется оператор , и на консоль выводится сообщение .

Также можно использовать оператор для выполнения другого блока кода, если условие ложно.

Например:

x = -3
if x > 0:
    print("x is positive")
else:
    print("x is non-positive")

В данном примере, поскольку значение отрицательно, условие ложно, и вместо него выполняется блок . На консоль выводится сообщение .

Для проверки дополнительных условий после начального оператора можно также использовать оператор (сокращение от “else if”). Например:

x = 0
if x > 0:
    print("x is positive")
elif x < 0:
    print("x is negative")
else:
    print("x is zero")

В данном примере, поскольку x равно нулю, первое условие ложно, и вместо него проверяется условие . Поскольку также не отрицателен, вместо него выполняется блок . В консоль выводится сообщение .

В условных операторах Python также можно использовать логические операторы , и для объединения нескольких условий. Например:

x = 10
if x > 0 and x < 100:
    print("x is a positive two-digit number")

В данном примере условие проверяет, является ли одновременно больше нуля и меньше 100. Если условие истинно, то выполняется функция .

Условные выражения в Python являются мощным инструментом для управления потоком программ и принятия решений в зависимости от различных ситуаций. Они широко используются в программах на Python для реализации логики и принятия решений на основе пользовательского ввода, значений данных и других факторов.

Подведем итог

Систематизируем пройденное на сегодняшнем занятии. В первой части мы вновь обратились к условиям с if и научились:

• создавать множественные условия с if-elif-else;
• вкладывать одно условие в другое;
• объединять несколько условий с помощью логических операторов and и or; а также
• использовать конструкции if + in и if + not in, чтобы проверить вхождение элемента в список или, например, словарь.

Во второй части мы продолжили изучать цикл for и познакомились с циклом while. Мы узнали, что:

• циклы, как и условия, можно вкладывать один в другой;
• с помощью функций range() мы можем создавать новую последовательность элементов;
• функция enumerate() создает индекс для существующей последовательности;
• цикл while выполняется пока верно определенное условие, а чтобы он не стал бесконечным нужно использовать счетчик.

Кроме того, мы узнали, что циклами можно управлять:

• Оператор break позволяет прервать выполнение цикла;
• Оператор continue прерывает выполнение конкретной итерации, но сам цикл продолжает исполняться.

В заключительной части занятия мы узнали, как можно форматировать строковые значения и переменные через f-строки и метод .format().

Вопросы для закрепления

Сколько раз можно вставить оператор elif в конструкцию if-elif-else?

Посмотреть правильный ответ

Ответ: в конструкции if-elif-else (1) оператор elif может быть использован любое количество раз, при этом (2) if и else могут быть использованы только один раз, (3) использование else не обязательно

Обязательно ли использовать f-строку или метод .format() вместе с функцией print()?

Посмотреть правильный ответ

Ответ: нет, не обязательно. При создании , мы использовали f-строку для создания индекса датафрейма.

Программирование — это прежде всего практика. Мы прошли довольно много тем и, чтобы закрепить их, в конце ноутбука приведены дополнительные ⧉ . Очень советую выполнить все упражнения или хотя бы какую-то их часть.

На следующем занятии мы посмотрим, как работать с файлами в Google Colab.

Ответы на вопросы

Вопрос. В функции range() только один обязательный параметр?

Ответ. Да, совершенно верно. Единственный обязательный параметр — это число, перед которым должна остановиться последовательность. То есть если вы пишете
range(7), последовательность начнется с 0 и дойдет до 6 включительно.

Прописав два параметра, вы укажете начало и конец последовательности. Три параметра — начало, конец и шаг.

Вопрос. Можно ли с функцией range() использовать цикл while?

Ответ. Да, можно, но решение, скорее всего, будет не оптимальным. С while такой цикл можно записать следующим образом.

То же самое можно записать в две строчки через for.

Я добавил этот код в конце ноутбука для наглядности.

Вопрос. Почему range() более эффективна с точки зрения памяти компьютера?

Ответ. Список (list) возвращает набор чисел и сразу размещает все эти числа в оперативной памяти компьютера.

Функция range() возвращает объект range, который представляет собой генератор чисел. Он выдает только одно число за раз и, таким образом, экономит память компьютера.

Вопрос. Почему на занятии по обработке естественного языка в цикле for с функцией enumerate() вы использовали символ нижнего подчеркивания («_»)?

Ответ. Вероятно, вы имеете в виду .

Здесь у нас две переменные-контейнера, индекс и предложения. Так как нас интересует только индекс, предложения мы обозначили символом подчеркивания. Другими словами, так обозначают переменные, которые нельзя не указать, но которые затем не используются.

Вопрос. Мне кажется, что в примере с оператором continue без последнего можно обойтись.

Ответ. Да, вы правы, можно обойтись без continue (вариант без этого оператора вы найдете в конце ноутбука). Такой простой пример я конечно привел в учебных целях.

В целом continue удобно использовать для того, чтобы (1) повысить читаемость кода при проверке множества условий (в противном случае вам придется использовать несколько вложенных if) или если вам нужно (2) проверить какое-либо условие перед выполнением очень длинного кода.