Как обойти всю последовательность в питоне

На этом шаге мы рассмотрим назначение и примеры использования этих функций .

До сих пор мы только выводили элементы последовательностей. Теперь попробуем умножить каждый элемент списка на 2:

arr = [1, 2, 3] for i in arr: i = i * 2 print(arr)

Рис.1. Текст программы и результат выполнения

Архив с файлом можно взять здесь.

Как видно из примера, список не изменился. Переменная i на каждой итерации цикла содержит лишь копию значения текущего элемента списка. Изменить таким способом элементы списка нельзя. Чтобы получить доступ к каждому элементу, можно, например, воспользоваться функцией range () для генерации индексов. Функция range() имеет следующий формат:

range([Начало>, ]Конец>[, Шаг>])

Первый параметр задает начальное значение. Если параметр < Начало >не указан, то по умолчанию используется значение 0. Во втором параметре указывается конечное значение. Следует заметить, что это значение не входит в возвращаемые значения. Если параметр < Шаг >не указан, то используется значение 1. Функция возвращает диапазон — особый объект, поддерживающий итерационный протокол. С помощью диапазона внутри цикла for можно получить значение текущего элемента. В качестве примера умножим каждый элемент списка на 2 (рисунок 2).

arr = [1, 2, 3] for i in range(len(arr)): arr[i] *= 2 print(arr)

Рис.2. Текст программы и результат выполнения

Архив с файлом можно взять здесь.

В этом примере мы получаем количество элементов списка с помощью функции len () и передаем результат в функцию range () . В итоге функция range() возвращает диапазон значений от 0 до len (arr) — 1. На каждой итерации цикла через переменную i доступен текущий элемент из диапазона индексов. Чтобы получить доступ к элементу списка, указываем индекс внутри квадратных скобок. Умножаем каждый элемент списка на 2, а затем выводим результат с помощью функции print () .

Рассмотрим несколько примеров использования функции range() . Выведем числа от 1 до 100:

for i in range(1, 101): print(i)

Можно не только увеличивать значение, но и уменьшать его. Выведем все числа от 100 до 1:

for i in range(100, 0, -1): print(i)

Можно также изменять значение не только на единицу. Выведем все четные числа от 1 до 100:

for i in range(2, 101, 2): print(i)

В Python 3 поведение функция range() возвращает диапазон. Чтобы получить список чисел, следует передать диапазон, возвращенный функцией range() , в функцию list() (рисунок 3).

>>> obj = range(len([1, 2, 3])) >>> obj range(0, 3) >>> obj[0], obj[1], obj[2] # Доступ по индексу (0, 1, 2) >>> obj[0:2] # Получение среза range(0, 2) >>> i = iter(obj) >>> next(i), next(i), next(i) # Доступ с помощью итераторов (0, 1, 2) >>> list(obj) # Преобразование диапазона в список [0, 1, 2] >>> 1 in obj, 7 in obj # Проверка вхождения значения (True, False)

Рис.3. Создание списка чисел на основе диапазона

>>> obj = range(1, 5) >>> obj.index(1), obj.index(4) (0, 3) >>> obj.index(5) Traceback (most recent call last): File "#11>", line 1, in obj.index(5) ValueError: 5 is not in range

>>> obj = range(1, 5) >>> obj.count(1), obj.count(10) (1, 0)

Функция enumerate (< объект >[, start=0]) на каждой итерации цикла for возвращает кортеж из индекса и значения текущего элемента. С помощью необязательного параметра start можно задать начальное значение индекса. В качестве примера умножим на 2 каждый элемент списка, который содержит четное число (рисунок 4).

arr = [1, 2, 3, 4, 5, 6] for i, elem in enumerate(arr): if elem % 2 == 0: arr[i] *= 2 print(arr)

Рис.4. Пример использования функции enumerate() . Текст программы и результат выполнения

Архив с файлом можно взять здесь.

Функция enumerate() не создает список, а возвращает итератор. С помощью функции next() можно обойти всю последовательность. Когда перебор будет закончен, возбуждается исключение StopIteration :

>>> arr = [1, 2] >>> obj = enumerate(arr, start=2) >>> next(obj) (2, 1) >>> next(obj) (3, 2) >>> next(obj) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in next(obj) StopIteration

Кстати, цикл for при работе активно использует итераторы, но делает это незаметно для нас.

На следующем шаге мы рассмотрим цикл while .

Цикл for

Цикл for в языке программирования Python предназначен для перебора элементов структур данных и других составных объектов. Это не цикл со счетчиком, каковым является for во многих других языках.

Что значит перебор элементов? Например, у нас есть список, состоящий из ряда элементов. Сначала берем из него первый элемент, затем второй, потом третий и так далее. С каждым элементом мы выполняем одни и те же действия в теле for . Нам не надо извлекать элементы по их индексам, заботиться, на каком из них список заканчивается, и следующая итерация бессмысленна. Цикл for сам переберет и определит конец.

>>> spisok = [10, 40, 20, 30] >>> for element in spisok: . print(element + 2) . 12 42 22 32

После ключевого слова for используется переменная под именем element . Имя здесь может быть любым. Нередко используют i . На каждой итерации цикла for ей будет присвоен очередной элемент из списка spisok . Так при первой прокрутке цикла идентификатор element связан с числом 10, на второй – с числом 40, и так далее. Когда элементы в spisok заканчиваются, цикл for завершает свою работу.

С английского «for» переводится как «для», «in» как «в». Перевести конструкцию с языка программирования на человеческий можно так: для каждого элемента в списке делать следующее (то, что в теле цикла).

В примере мы увеличивали каждый элемент на 2 и выводили его на экран. При этом сам список конечно же не изменялся:

>>> spisok [10, 40, 20, 30]

Нигде не шла речь о перезаписи его элементов, они просто извлекались и использовались. Однако бывает необходимо изменить сам список, например, изменить значение каждого элемента в нем или только определенных, удовлетворяющих определенному условию. И тут без переменной, обозначающей индекс элемента, случаев не обойтись:

>>> i = 0 >>> for element in spisok: . spisok[i] = element + 2 . i += 1 . >>> spisok [12, 42, 22, 32]

Но если мы вынуждены использовать счетчик, то выгода от использования цикла for не очевидна. Если знать длину списка, то почему бы не воспользоваться while . Длину можно измерить с помощью встроенной в Python функции len() .

>>> i = 0 >>> while i < len(spisok): . spisok[i] = spisok[i] + 2 # или spisok[i] += 2 . i = i + 1 # или i += 1 . >>> spisok [14, 44, 24, 34]

Кроме того, с циклом while мы избавились от переменной element .

Функция range()

Теперь пришло время познакомиться со встроенной в Python функцией range() . «Range» переводится как «диапазон». Она может принимать один, два или три аргумента. Их назначение такое же как у функции randrange() из модуля random . Если задан только один, то генерируются числа от 0 до указанного числа, не включая его. Если заданы два, то числа генерируются от первого до второго, не включая его. Если заданы три, то третье число – это шаг.

Однако, в отличие от randrange() , функция range() генерирует не одно случайное число в указанном диапазоне. Она вообще не генерирует случайные числа. Она генерирует последовательность чисел в указанном диапазоне. Так, range(5, 11) сгенерирует последовательность 5, 6, 7, 8, 9, 10. Однако это будет не структура данных типа «список». Функция range() производит объекты своего класса – диапазоны:

>>> a = range(-10, 10) >>> a range(-10, 10) >>> type(a)

Несмотря на то, что мы не видим последовательности чисел, она есть, и мы можем обращаться к ее элементам:

>>> a[0] -10 >>> a[5] -5 >>> a[15] 5 >>> a[-1] 9

Хотя изменять их нельзя, так как, в отличие от списков, объекты range() относятся к группе неизменяемых:

>>> a[10] = 100 Traceback (most recent call last): File "", line 1, in TypeError: 'range' object does not support item assignment

Цикл for и range()

Итак, зачем нам понадобилась функций range() в теме про цикл for ? Дело в том, что вместе они образуют неплохой тандем. For как цикл перебора элементов, в отличие от while , позволяет не следить за тем, достигнут ли конец структуры. Не надо вводить счетчик для этого, изменять его и проверять условие в заголовке. С другой стороны, range() дает последовательность целых чисел, которые можно использовать как индексы для элементов того же списка.

>>> range(len(spisok)) range(0, 4)

Здесь с помощью функции len() измеряется длина списка. В данном случае она равна четырем. После этого число 4 передается в функцию range() , и она генерирует последовательность чисел от 0 до 3 включительно. Это как раз индексы элементов нашего списка.

Теперь «соединим» for и range() :

>>> spisok = [14, 44, 24, 34] >>> for i in range(len(spisok)): . spisok[i] += 2 . >>> spisok [16, 46, 26, 36]

Еще раз обратим внимание, в заголовке цикла for берутся элементы вовсе не списка, а объекта range .

Практическая работа

Заполните список случайными числами. Используйте в коде цикл for, функции range() и randint() .
Если объект range (диапазон) передать встроенной в Python функции list() , то она преобразует его к списку. Создайте таким образом список с элементами от 0 до 100 и шагом 17.
В заданном списке, состоящем из положительных и отрицательных чисел, посчитайте количество отрицательных элементов. Выведите результат на экран.
Напишите программу, которая заполняет список пятью словами, введенными с клавиатуры, измеряет длину каждого слова и добавляет полученное значение в другой список. Например, список слов – [‘yes’, ‘no’, ‘maybe’, ‘ok’, ‘what’], список длин – [3, 2, 5, 2, 4]. Оба списка должны выводиться на экран.

Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса

X Скрыть Наверх

Python. Введение в программирование

Python: Обход строк

С помощью циклов не только обрабатывают числа, но работают и со строками. Например, можно получить конкретный символ по его индексу, а также формировать строки в циклах.

Ниже пример кода, который печатает буквы каждого слова на отдельной строке:

def print_name_by_symbol(name): i = 0 # Такая проверка будет выполняться до конца строки, # включая последний символ. Его индекс `length - 1`. while i < len(name): # Обращаемся к символу по индексу print(name[i]) i = i + 1 name = 'Arya' print_name_by_symbol(name) # =>'A' # => 'r' # => 'y' # => 'a'

Главное в этом коде — поставить правильное условие в while . Это можно сделать двумя способами: i < len(name) или i

Задание

Реализуйте функцию print_reversed_word_by_symbol() , которая печатает переданное слово посимвольно, как в примере из теории, но делает это в обратном порядке.

word = 'Hexlet' print_reversed_word_by_symbol(word) # => 't' # => 'e' # => 'l' # => 'x' # => 'e' # => 'H'

Упражнение не проходит проверку — что делать? ��

Если вы зашли в тупик, то самое время задать вопрос в «Обсуждениях». Как правильно задать вопрос:

Обязательно приложите вывод тестов, без него практически невозможно понять что не так, даже если вы покажете свой код. Программисты плохо исполняют код в голове, но по полученной ошибке почти всегда понятно, куда смотреть.

В моей среде код работает, а здесь нет ��

Тесты устроены таким образом, что они проверяют решение разными способами и на разных данных. Часто решение работает с одними входными данными, но не работает с другими. Чтобы разобраться с этим моментом, изучите вкладку «Тесты» и внимательно посмотрите на вывод ошибок, в котором есть подсказки.

Мой код отличается от решения учителя ��

Это нормально ��, в программировании одну задачу можно выполнить множеством способов. Если ваш код прошел проверку, то он соответствует условиям задачи.

В редких случаях бывает, что решение подогнано под тесты, но это видно сразу.

Прочитал урок — ничего не понятно ��

Создавать обучающие материалы, понятные для всех без исключения, довольно сложно. Мы очень стараемся, но всегда есть что улучшать. Если вы встретили материал, который вам непонятен, опишите проблему в «Обсуждениях». Идеально, если вы сформулируете непонятные моменты в виде вопросов. Обычно нам нужно несколько дней для внесения правок.

Кстати, вы тоже можете участвовать в улучшении курсов: внизу есть ссылка на исходный код уроков, который можно править прямо из браузера.

Программирование в «Эврике»

В цикле с условием while цикл выполняется, пока истинно задающее его условие. Поэтому этот цикл также иногда называют циклом «пока». Часто цикл while используется, когда невозможно заранее предсказать, сколько раз необходимо выполнить тело цикла. В повседневной жизни цикл while можно встретить в алгоритмах, вроде «Пока в пределах видимости есть машины, стоять на месте» или «Пока в ящике есть детали, достать деталь из ящика».

В следующей программе цикл while используется подобно циклу for для вывода на экран всех чисел от 1 до 10:

i=1 while i

В этой программе переменной i присваивается значение 1. Затем начинается цикл (ключевое слово while ) с проверяемым условием i

Как только проверяемое условие станет ложно (это произойдет, когда переменная i станет равна 11), цикл завершит работу и управление будет передано следующей инструкции после блока цикла. Поэтому после завершения цикла переменная i будет иметь значение 11.

В общем виде синтаксис цикла с условием в языке Питон такой:

while условие: инструкция 1 инструкция 2 . инструкция n

Условие, определяющее, будет ли выполняться тело цикла. Это условие записывается после слова while и может быть произвольным арифметическим выражением, в котором должен быть хотя бы один из операторов == , != , < , >, = и могут использоваться логические операторы and , or , not . После условия ставится двоеточие.
Тело цикла, состоящее из одной или нескольких инструкций, записанных с отступом одинаковой величины.
Инструкции, изменяющие значения переменных, входящих в проверяемое условие. В рассмотренном примере это инструкция i=i+1 . Если бы этой инструкции не было, то значение переменной i не менялось бы и проверяемое условие всегда было бы истинным, что привело бы к бесконечному циклу. Для прерывания работы программы, попавшей в бесконечный цикл, используется комбинация клавиш Ctrl+C .

n=input("Введите натуральное число") i=0 while 2**i

В этом примере переменная i внутри цикла увеличивается на 1, пока значение 2**i не превосходит n . После окончания цикла величина 2**i будет больше n , и соответствующее значение i будет напечатано на экране. Внутри цикла могут быть различные другие инструкции, в том числе инструкции if , while и for . В этом случае говорят о вложенных циклах, или об условной инструкции, вложенной в цикл. Тело вложенного цикла выделяется от цикла, в который оно вложено, большей величиной отступа. Рассмотрим два примера. В первом примере программа печатает на экран все натуральные делители данного натурального числа n . Для этого используется цикл, в котором переменная i меняется от 1 до n , а внутри цикла проверяется условие, и если остаток от деления n на i равен 0, то печатается значение i :

n=input("Введите число, для которого необходимо вывести делители") i=1 while i

В следующем примере на экран печатается таблица умножения всех однозначных чисел. Для этого организовано два цикла: в одном переменная i меняется от 1 до 9, внутри этого цикла (то есть при каждом новом значении i ) переменная j также меняется от 1 до 9. В блоке вложенного цикла на экран печатаются значения переменных i , j и их произведение:

i=1 while i for i in range(1,10): for j in range(1,10): print i, "*", j, " heading">Инструкции управления циклом

В циклах while и for можно использовать две инструкции, управляющие циклом.

Инструкция break прерывает выполнение цикла. Управление передается на следующую инструкцию после тела цикла.

Инструкция continue прерывает текущую итерацию цикла. Все инструкции после инструкции continue до конца блока цикла пропускаются. В цикле for переменной, которая меняется в цикле, присваивается следующее значение из списка и цикл продолжает выполняться с новым значением переменной. В цикле while проверяется условие, заданное в цикле и если оно истинно, то цикл продолжает выполняться с начала блока цикла.

Например, допустим, что нам необходимо перебрать в цикле все натуральные числа, меньшие n и не делящиеся на 3. Для этого можно перебрать все числа, проверить их остаток от деления на 3, и если число делится на 3, выполнить инструкцию continue, которая пропустит оставшиеся до конца цикла инструкции и перейдет к следующему числу:

for in range(n): if i%3==0: continue print i # а далее выполняем прочие необходимые действия

Инструкции break и continue следует использовать только внутри условных инструкций. Безусловные инструкции break и continue , как правило, бессмысленны. Также в циклах while и for можно указать else -блок после основного блока цикла. else -блок в циклах выполняется один раз после завершения работы цикла, но только в случае, если цикл не был прерван инструкцией break . Поясним это на программе, которая по введенному целому числу n>1 определяет, является ли оно простым или составным.

n=input("Введите целое число, больше 1 ") # 1 Считали число n for d in range(2, n): # 2 d меняется от 2 до n-1 if n % d == 0: # 3 Проверка: n делится на d? print n, "имеет делитель", d # 4 break # 5 Завершаем цикл for else: # 6 Это else-блок цикла print n, "простое число" # 7

Поясним эту программу. После ввода с клавиатуры числа n в программе организовывается цикл по переменной d , принимающей значения от 2 до n-1 (строка 2). Далее в теле цикла проверяется, является ли d делителем n (строка 3). Если является делителем, то на экран выводится соответствующее сообщение (строка 4) и при помощи инструкции break завершается выполнение цикла (строка 5). После тела цикла for идет else -блок. То, что инструкция else (строка 6) относится к циклу for (строка 2), а не к инструкции if (строка 3), определяется по величине отступа перед инструкцией else : отступ перед ней такой же, как и перед инструкцией for . Поэтому если цикл не был прерван инструкцией break , то есть для числа n не будет найден нетривиальный делитель, то будет выполнен else -блок, то есть на экран будет напечатано сообщение о том, что n — простое число (строка 7).

Как обойти всю последовательность в питоне