что делает цикл while
Что делает 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.
Синтаксис цикла while в простейшем случае выглядит так:
Вот еще один пример использования цикла while для определения количества цифр натурального числа n :
2. Инструкции управления циклом
После тела цикла можно написать слово else: и после него блок операций, который будет выполнен один раз после окончания цикла, когда проверяемое условие станет неверно:
Приведем пример программы, которая считывает числа до тех пор, пока не встретит отрицательное число. При появлении отрицательного числа программа завершается. В первом варианте последовательность чисел завершается числом 0 (при считывании которого надо остановиться).
Другая инструкция управления циклом — continue (продолжение цикла). Если эта инструкция встречается где-то посередине цикла, то пропускаются все оставшиеся инструкции до конца цикла, и исполнение цикла продолжается со следующей итерации.
Увлечение инструкциями break и continue не поощряется, если можно обойтись без их использования. Вот типичный пример плохого использования инструкции break (данный код считает количество знаков в числе).
3. Множественное присваивание
Если слева от знака «=» в множественном присваивании должны стоять через запятую имена переменных, то справа могут стоять произвольные выражения, разделённые запятыми. Главное, чтобы слева и справа от знака присваивания было одинаковое число элементов.
Множественное присваивание удобно использовать, когда нужно обменять значения двух переменных. В обычных языках программирования без использования специальных функций это делается так:
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.
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.
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 :
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»
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:
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 :
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»
Например, следующий код подсчитывает сумму вводимых чисел до тех пор, пока посетитель их вводит, а затем – выдаёт:
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
Её используют, если понятно, что на текущем повторе цикла делать больше нечего.
Цикл, который обрабатывает только нечётные значения, мог бы выглядеть так:
Например, если мы возьмём этот код:
…и перепишем его, используя вопросительный знак:
…то будет синтаксическая ошибка.
Метки для break/continue
Бывает, нужно выйти одновременно из нескольких уровней цикла сразу.
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.
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:
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.
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:
Else в цикле while
Этот пример демонстрирует принцип работы else в цикле while.
Прерывания цикла while в Python
В Python есть два ключевых слова, с помощью которых можно преждевременно остановить итерацию цикла.
Как работает цикл «while» в Python
И спользование циклов предоставляет программисту возможность многократного исполнения определенного участка кода. Это один из основных рабочих инструментов любого разработчика, и практически ни одна из существующих программ не обходится без него.
Так или иначе, обе конструкции одинаково применимы и являются важнейшими элементами любого высокоуровневого языка, в том числе и языка Python.
Немного информатики
Как было отмечено выше,
Цикл — это управляющая конструкция, которая раз за разом выполняет серию команд (тело цикла) до тех пор, пока условие для выполнения является истинным.
Напишем на псевдокоде классическую схему:
повторять, пока условие начало цикла последовательность инструкций конец цикла
Конструкция начинает свою работу с проверки условия, и, если оно истинно, запускается цикл. На каждой новой итерации (единичный проход по циклу) условие продолжения проверяется вновь. Таким образом, последовательность инструкций будет исполняться до тех пор, пока это условие, наконец, не окажется ложным.
Циклы, как механизм программирования, нужны, главным образом, для упрощения написания кода. Вполне очевидно, что создавать программу, выполняющую определённую операцию для каждой точки 4К дисплея в отсутствии циклов — это вручную повторять описание нужной команды 4096*2160 раз. 🤔 Много? Безусловно.
Применение в этой задаче всего одного цикла позволит сократить длину кода, как минимум, на 6 порядков. А если представить, что ту же самую программу нужно переписать для 8К монитора, то, вместо изменения всего одной инструкции в счетчике цикла, вам придётся дописывать ещё пару десятков миллионов строк кода, что является попросту недопустимым по своей величине и трудозатратам объёмом.
Польза циклов ясна и очевидна. Обладая мощной выразительностью и ёмкой натурой, они, без сомнений, являются одним из фундаментальных конструктов высокоуровневого программирования. Каждому разработчику необходимо знать и понимать принципы их работы.
Синтаксис цикла while
В самом простом случае, цикл while в python очень похож по своей структуре на условную конструкцию с if :
import time a = 1 if a == 1: print(«I’m the condition») while a == 1: print(«I’m the loop») time.sleep(1)
count = 1 # фиксируем начальное значение while count 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
dayoff = False sunrise = 6 sunset = 18 worktime = 12 # пример составного условия while not dayoff and sunrise You have 6 hours to work You have 5 hours to work You have 4 hours to work You have 3 hours to work You have 2 hours to work You have 1 hours to work Finally it’s over!
Как можно заметить, управляющая переменная вовсе не обязана являться счётчиком. Она может быть просто логической переменной, чье значение изменяется где-то в самом цикле:
num = 0 contol = True while num
Стоит иметь в виду, что использование неинициализированной переменной в качестве управляющей цикла обязательно приведёт к возникновению ошибки:
# unknown до этого нигде не была объявлена while unknown: print(‘+’) > Traceback (most recent call last): while unknown: NameError: name ‘unknown’ is not defined
Несколько примеров использования цикла while
Идея циклов while проста: требуется определенное количество раз сделать что-то? Заведи счётчик и уменьшай/увеличивай его в теле цикла.
x = 20 y = 30 while x 20 23 26 29
Своеобразным счётчиком может быть даже строка:
word = «pythonchik» while word: print(word, end=» «) # на каждой итерации убираем символ с конца word = word[:-1] > pythonchik pythonchi pythonch pythonc python pytho pyth pyt py p
break и continue
Оператор break заставляет интерпретатор прервать выполнение цикла и перейти к следующей за ним инструкции:
counter = 0 while True: if counter == 10: break counter += 1
Цикл прервётся после того, как значение счетчика дойдёт до десяти.
Эти операторы бывают весьма удобны, однако плохой практикой считается написание кода, который чересчур ими перегружен.
В реальной практике, else в циклах применяется нечасто. Такая конструкция отлично сработает, когда будет необходимо проверить факт выполнения всех итераций цикла.
👉 Пример из практики : проверка доступности всех выбранных узлов сети
Например, обойти все узлы локальной сети и
В каком-либо другом языке стоило бы завести булеву переменную, в которой хранится результат проверки, но у Python, как всегда, есть способ получше!
while true или бесконечный цикл
В большинстве случаев, бесконечные циклы появляются из-за логических ошибок программиста (например, когда условие цикла while при любых вариантах равно True ). Поэтому следует внимательно следить за условием, при котором цикл будет завершаться.
Однако вы некоторых случая бесконечный цикл делают намерено:
💁♂️ Совет : в бесконечных циклах рекомендуется ставить таймаут выполнения после каждой итерации, иначе вы очень сильно нагрузите CPU :
import time while True: print(«Бесконечный цикл») time.sleep(1) > Бесконечный цикл Бесконечный цикл Бесконечный цикл Traceback (most recent call last): File «main.py», line 5, in time.sleep(1) KeyboardInterrupt Aborted!
Best practice
Цикл while в одну строку
Для составных конструкций (таких, где нужен блок с отступом), можно этот отступ убрать, но только если в блоке используются простые операторы. Отделяются они всё также двоеточием.
будут считаться эквивалентными, и при чтении второй из них интерпретатор не будет выдавать ошибку.
Вложенные циклы
q = 1 while q 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 4 8 12 16 20 24 28 32 36 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 12 18 24 30 36 42 48 54 7 14 21 28 35 42 49 56 63 8 16 24 32 40 48 56 64 72 9 18 27 36 45 54 63 72 81
Как выйти с помощью break из двух циклов
В случае вложенных циклов, оператор break завершает работу только того цикла, внутри которого он был вызван:
i = 100 j = 200 while i J 200 J 201 J 202 # здесь видно, что внутренний цикл прерывается, но внешний продолжает работу I 100 I 101 I 102 I 103 I 104
В Python не существует конструкций, которая прерывала бы сразу несколько циклов. Но есть как минимум 3 способа, которыми можно реализовать данное поведение:
Способ №2 Через создание дополнительного флага:
Внешний цикл был прерван вслед за внутренним. Дело сделано!
Способ №3 Если циклы находятся в функции (как в нашем примере), достаточно просто сделать return :
Подробный разбор цикла while в Python
Цикл — это некий набор инструкций. Он выполняется до тех пор, пока его условие истинно. Давайте разберемся, как работает цикл while в Python.
Что такое цикл?
Циклы — фундаментальное понятие в программировании. Если вы новичок, то обязаны в них разобраться. Циклы могут помочь выполнять набор инструкций до тех пор, пока заданное условие истинно.
В Python есть два основных вида циклов:
Они очень похожи друг на друга. Но если вы хотите писать по-настоящему быстрый код, вам нужно научиться грамотно выбирать нужный цикл.
Цикл while
Суть работы цикла while очень проста. Работает он так: ваши инструкции выполняются, пока условие истинно.
Прежде чем мы возьмемся за написание кода, взгляните на блок-схему. Работает цикл следующим образом:
А теперь напишем небольшую программу. Это простой цикл, выводящий в консоль числа от 1 до 10.
Как вы можете заметить, тело цикла выполняется, пока x меньше или равно 10. Если вы присвоите x значение 20, то цикл не запустится вообще.
Вывод будет следующим:
Цикл do-while
Цикл while может не запуститься вообще, если условие не будет истинным изначально. Do-while — напротив. Тут сначала выполняется тело цикла, и только потом происходит проверка условия.
Цикл do-while реализован в большинстве языков программирования, но в Python такого оператора нет. Тем не менее, его можно с легкостью имитировать — например, с помощью функций.
Оператор else
Однострочное объявление while
Если внутри цикла while у вас только одна строка — можно воспользоваться однострочным вариантом. Делается это так:
Будьте осторожны — этот цикл бесконечный.
Бесконечные циклы
Всегда будьте внимательны, когда создаете цикл. Небольшая ошибка — и у вас бесконечный цикл, что в конечном итоге приведет к сбою в работе программы.
Управление циклом
С циклом разобрались. Наконец мы можем перейти к операторам его управления.
Когда вы начнете работать в реальных проектах, вы будете сталкиваться с разными ситуациями. Например, когда нужно добавить условие, выполнение которого завершит цикл или пропустит итерацию.
Break
Выполнение цикла прекращается, когда x становится равно 5 — даже если x больше или равно 1.
Continue
В этом случае вам нужно использовать ключевое слово continue :
Как видите, цикл выводит в консоль все числа от 1 до 10 кроме 5. Когда x становится равен 5, оставшаяся часть команд не выполняется, а начинается следующая итерация цикла.