Чем отличается цикл for от while
Перейти к содержимому

Чем отличается цикл for от while

  • автор:

Использование циклов while и for в Python

В Python можно использовать циклы while для выполнения одной и той же задачи несколько раз, а циклы for — один раз над данными списка. В этом модуле вы узнаете о двух типах циклов и о том, когда их применять.

Цели обучения

После изучения этого модуля вы сможете сделать следующее.

  • Понимать, когда использовать циклы while и for .
  • Несколько раз запускать задачу с помощью циклов while .
  • Выполнять циклический перебор данных списка с помощью циклов for .

Предварительные требования

  • Основные знания по программированию на Python, в том числе использование переменных, строк, целых чисел и математических выражений.
  • Опыт работы со списками в Python.
  • Опыт с изменением и выполнением кода в записных книжках Jupyter.

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.

Циклы for…of и for…in

Небольшое объявление для продвинутых читателей.

В этой статье рассматриваются только базовые циклы: while , do..while и for(..;..;..) .

Если вы пришли к этой статье в поисках других типов циклов, вот указатели:

  • См. for…in для перебора свойств объекта.
  • См. for…of и Перебираемые объекты для перебора массивов и перебираемых объектов.

В противном случае, продолжайте читать.

Цикл «while»

Цикл while имеет следующий синтаксис:

while (condition) < // код // также называемый "телом цикла" >

Код из тела цикла выполняется, пока условие condition истинно.

Например, цикл ниже выводит i , пока i < 3 :

let i = 0; while (i < 3) < // выводит 0, затем 1, затем 2 alert( i ); 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) :

let i = 3; while (i) < // когда i будет равно 0, условие станет ложным, и цикл остановится alert( i ); i--; >

Фигурные скобки не требуются для тела цикла из одной строки

Если тело цикла состоит лишь из одной инструкции, мы можем опустить фигурные скобки :

let i = 3; while (i) alert(i--);

Цикл «do…while»

Проверку условия можно разместить под телом цикла, используя специальный синтаксис do..while :

do < // тело цикла >while (condition);

Цикл сначала выполнит тело, а затем проверит условие condition , и пока его значение равно true , он будет выполняться снова и снова.

let i = 0; do < alert( i ); i++; >while (i < 3);

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:

for (начало; условие; шаг) < // . тело цикла . >

Давайте разберёмся, что означает каждая часть, на примере. Цикл ниже выполняет alert(i) для i от 0 до (но не включая) 3 :

for (let i = 0; i < 3; i++) < // выведет 0, затем 1, затем 2 alert(i); >

Рассмотрим конструкцию for подробней:

часть
начало let i = 0 Выполняется один раз при входе в цикл
условие i < 3 Проверяется перед каждой итерацией цикла.
Если оно вычислится в false , цикл остановится.
тело alert(i) Выполняется снова и снова, пока условие вычисляется в true .
шаг i++ Выполняется после тела цикла на каждой итерации перед проверкой условия.

В целом, алгоритм работы цикла выглядит следующим образом:

Выполнить начало → (Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг) → (Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг) → (Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг) → . 

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:

// for (let i = 0; i < 3; i++) alert(i) // Выполнить начало let i = 0; // Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг if (i < 3) < alert(i); i++ >// Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг if (i < 3) < alert(i); i++ >// Если условие == true → Выполнить тело, Выполнить шаг if (i < 3) < alert(i); i++ >// . конец, потому что теперь i == 3

Встроенное объявление переменной

В примере переменная счётчика i была объявлена прямо в цикле. Это так называемое «встроенное» объявление переменной. Такие переменные существуют только внутри цикла.

for (let i = 0; i < 3; i++) < alert(i); // 0, 1, 2 >alert(i); // ошибка, нет такой переменной

Вместо объявления новой переменной мы можем использовать уже существующую:

let i = 0; for (i = 0; i < 3; i++) < // используем существующую переменную alert(i); // 0, 1, 2 >alert(i); // 3, переменная доступна, т.к. была объявлена снаружи цикла

Пропуск частей «for»

Любая часть for может быть пропущена.

Для примера, мы можем пропустить начало если нам ничего не нужно делать перед стартом цикла.

let i = 0; // мы уже имеем объявленную i с присвоенным значением for (; i < 3; i++) < // нет необходимости в "начале" alert( i ); // 0, 1, 2 >

Можно убрать и шаг :

let i = 0; for (; i

Это сделает цикл аналогичным while (i < 3) .

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:

let sum = 0; while (true) < let value = +prompt("Введите число", ''); if (!value) break; // (*) sum += value; >alert( 'Сумма: ' + sum );

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 или даже в нескольких местах его тела.

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:

for (let i = 0; i < 10; i++) < // если true, пропустить оставшуюся часть тела цикла if (i % 2 == 0) continue; alert(i); // 1, затем 3, 5, 7, 9 >

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.

Директива continue позволяет избегать вложенности

Цикл, который обрабатывает только нечётные значения, мог бы выглядеть так:

for (let i = 0; i < 10; i++) < if (i % 2) < alert( i ); >>

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 .

Нельзя использовать break/continue справа от оператора „?“

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:

if (i > 5) < alert(i); >else

…и перепишем его, используя вопросительный знак:

(i > 5) ? alert(i) : continue; // continue здесь приведёт к ошибке

…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) :

for (let i = 0; i < 3; i++) < for (let j = 0; j < 3; j++) < let input = prompt(`Значение на координатах ($,$)`, ''); // Что если мы захотим перейти к Готово (ниже) прямо отсюда? > > alert('Готово!');

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:

labelName: for (. )

Вызов break в цикле ниже ищет ближайший внешний цикл с такой меткой и переходит в его конец.

outer: for (let i = 0; i < 3; i++) < for (let j = 0; j < 3; j++) < let input = prompt(`Значение на координатах ($,$)`, ''); // если пустая строка или Отмена, то выйти из обоих циклов if (!input) break outer; // (*) // сделать что-нибудь со значениями. > > alert('Готово!');

В примере выше это означает, что вызовом break outer будет разорван внешний цикл до метки с именем outer .

Таким образом управление перейдёт со строки, помеченной (*) , к alert('Готово!') .

Можно размещать метку на отдельной строке:

outer: for (let i = 0; i

Директива continue также может быть использована с меткой. В этом случае управление перейдёт на следующую итерацию цикла с меткой.

Метки не позволяют «прыгнуть» куда угодно

Метки не дают возможности передавать управление в произвольное место кода.

Например, нет возможности сделать следующее:

break label; // не прыгает к метке ниже label: for (. )

Директива break должна находиться внутри блока кода. Технически, подойдет любой маркированный блок кода, например:

label: < // . break label; // работает // . >

…Хотя в 99.9% случаев break используется внутри циклов, как мы видели в примерах выше.

К слову, continue возможно только внутри цикла.

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.

Урок #7 – Цикл for, while и do while. Операторы циклов

Урок #7 – Цикл for, while и do while. Операторы циклов

Для выполнения кода несколько раз подряд необходимо использовать всевозможные циклы. В уроке мы научимся работать с циклами for, while и do while. Также мы создадим мини программу и познакомимся с операторами «break» и «continue» в циклах.

Видеоурок

В языке C#, как и в большинстве других языков, существует 3 вида циклов. Каждый из них выполняет одну и ту же роль, но записывается по-разному. Рассмотрим все три цикла.

Цикл For

В цикле for все условия записываются в одном месте, что очень удобно во многих случаях. Стандартная запись такого цикла выглядит следующим образом:

for (int i = 0; i < 10; i++) Console.WriteLine(i);

В объявлении цикла записывается следующее: переменная цикла, её начальное значение и диапазон. В примере выше будут выведены числа от 0 до 10.

Если в теле цикла всего одна строка кода, то фигурные скобки можно пропустить и не записывать их.

Цикл While

Суть цикла while не особо отличается от цикла for . Единственное отличие заключается в способе записи цикла. В while необходимо прописать лишь условие, а все остальные параметры записываются вне цикла:

int i = 1; // Создание переменной while (i 

Цикл Do While

Цикл схож с циклом while по форме написания, но при этом работает немного по-другому. Цикл do..while будет выполнен один раз сто процентов, а дальше проверит условие и если оно верно, то цикл будет выполняться дальше:

int x = 13; do < x--; Console.WriteLine(x); >while (x > 10);

Как видно из примера, цикл изначально неверный, но это не мешает ему сработать один раз.

Операторы для работы в циклах

Существует три основных оператора для работы в циклах:

  • Оператор break - служит для выхода из цикла полностью;
  • Оператор return - выполняет ту же функцию, что и оператор break, но для циклов лучше использовать break;
  • Оператор continue - пропускает лишь одну итерацию и не выходит из цикла.
Весь код будет доступен после подписки на проект!

Задание к уроку

Необходимо оформить подписку на проект, чтобы получить доступ ко всем домашним заданиям

Большое задание по курсу

Вам необходимо оформить подписку на сайте, чтобы иметь доступ ко всем большим заданиям. В задание входит методика решения, а также готовый проект с ответом к заданию.
PS: подобные задания доступны при подписке от 1 месяца

Различия между циклами for и while

В цикле for i in range(n) в переменную i будет поочередно записываться каждое значение из диапазона range(n) , например:

In [1]: for i in range(3): . print(i) . 0 1 2 

Сначала i принимает значение 0 , затем 1 , и так пока не дойдем до n .

Также циклом for можно пройтись по любому итерабельному объекту, например:

In [4]: array = [1, 2, 3] In [5]: for i in array: . print(i) 

В переменную i поочередно будет записаны значения из списка array .

In [2]: i = 0 In [3]: while i < 3: . print(i) . i += 1 . 0 1 2 

На каждой итерации мы проверяем меньше ли переменная i чем 3 , если это так, то выводим значение переменной i и прибавляем к ней единицу, повторяем это пока проверка на i < 3 не вернёт False . Мы по сути говорим, пока что-то истинно, то выполняй какие то действия.

Помните пример с циклом for когда мы проходили по списку? С while дело обстоит иначе, нам нужно вытягивать из списка элементы по их индексам, т.е в условие будет выглядеть так: while i < len(array) , функция len(iterable) вернёт нам кол-во элементов в списке, на примере того же array :

In [6]: i = 0 In [7]: while i < len(array): . print(array[i]) . i += 1 

Чтобы определить бесконечный цикл while , нужно указать такое условие, которое всегда истинно, например while True .

С циклом for все сложнее, бесконечный цикл явно указать нельзя, так как цикл for закончит свою работу тогда, когда пройдет по всем элементам объекта, следовательно нужно ему передать такой объект, в котором бесконечно элементов, тут нам помогут генераторы, говорить о них детально я не буду, так как тема довольно обширная, лишь покажу небольшой пример с модулем itertools :

In [11]: from itertools import count In [12]: for i in count(): . print(i) # 1, 2, 3, 4 . 

Таким образом мы определили бесконечный цикл for , count также принимает 2 необязательных аргумента, start число с которого начнём итерацию, и step собственно шаг.

Тут Вы можете найти немного задачек на циклы для практики.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *