Python For Loop: Lyhyt opas iteroinnin hallitsemiseen

Yksi mielenkiintoisimmista ohjelmointikielten käsitteistä on silmukat. Kuvittele, että sinulla on tehtävä. Se on yksinkertainen, mutta toistuva, kuten laskeminen yhdestä sataan. Nyt voit tehdä tämän manuaalisesti, yksi numero kerrallaan. Mutta se olisi aikaa vievää eikä erityisen tehokasta. Tässä tulevat ohjelmointisilmukat mukaan.

Silmukka on ohjausrakenne, jonka avulla voit toistaa joukon ohjeita, kunnes tietty ehto täyttyy. Ehto voi olla mikä tahansa: tietty määrä toistoja, tietty tietojen tila tai jopa ulkoinen tapahtuma. Python For Loop on erityinen silmukka, jota käytetään, kun tiedät silmukan tarkat toistot.

Käytät koodissasi silmukoita yksinkertaistaaksesi sarjan tai elementtikokoelman iterointia. Tämä voi olla luettelo, merkkijono, sanakirja, joukko tai mikä tahansa muu iteroitava objekti Pythonissa .

For-silmukkaa käyttämällä voit suorittaa koodilohkon jokaiselle sekvenssin kohteelle. Jos esimerkiksi haluat tulostaa kaikki luettelon elementit, voit käyttää vain for-silmukkaa sen sijaan, että kirjoittaisit jokaiselle kohteelle tulostuslausekkeen. Tämä tekee koodistasi tehokkaamman, luettavamman ja vähemmän altis virheille.

Ennen kuin aloitat silmukoille kirjoittamisen, sinun on ymmärrettävä perusasiat. Tässä artikkelissa tarkastellaan Python for silmukoiden syntaksia, niiden kanssa työskentelyssä käytettyä terminologiaa ja niiden käyttöä eri skenaarioissa.

Mennään asiaan!

Sisällysluettelo

• Mikä on Python For Loops -syntaksi?
• Pythonin iteroitavat ja iteroitavat objektit
  • 1. Luettelon kiertäminen Python For Loopin avulla
  • 2. Python For Loopin silmukka
  • 3. Sanakirjan kiertäminen Python For Loopin avulla
  • 4. Python For Loop -silmukan luominen merkkijonon läpi
• Python For Loopsin tärkeimmät toiminnot ja lausunnot
  • 1. Range()-funktion käyttäminen Python For Loopin kanssa
  • 2. Break-lausekkeen käyttäminen Python For Loopin kanssa
  • 3. Jatka-lausekkeen käyttäminen Python For Loopin kanssa
  • 4. Passilausunnon käyttäminen
• 3 Kehittyneet tekniikat Python For Loopsilla
  • 1. Sisäkkäisen Pythonin käyttäminen silmukoille
  • 2. Pythonin käyttäminen silmukoissa luettelon ymmärtämiseen
  • 3. Enumerate()-funktion käyttäminen
• For Loop vs While Loop
• Lopulliset ajatukset

Mikä on Python For Loops -syntaksi?

Pythonissa for silmukoita käytetään iteroitaessa iteroitavia objekteja. For- silmukan perussyntaksi on seuraava:

for variable in iterable:
    # code to execute for each item

Tässä syntaksissa "muuttuja" on nimi, jonka valitset iteroinnin nykyiselle kohteelle. "Iteroitava" on sarja tai kokoelma kohteita, joita haluat iteroida.

Silmukan sisällä oleva koodi, joka on tässä "#-koodi, joka suoritetaan jokaiselle kohteelle", on toiminto, jonka haluat suorittaa kullekin iterable-kohdalle.

Alla oleva esimerkki näyttää Pythonin perussilmukan:

cities = ['New York', 'London', 'Paris', 'Tokyo']

for city in cities:
    print(city)

Yllä olevassa esimerkissä "city" on muuttuja ja "kaupungit" on iteroitava. Silmukan sisällä oleva koodi on print(city), joka tulostaa jokaisen listan kaupungin.

Pythonin iteroitavat ja iteroitavat objektit

Toinen tärkeä käsite, joka on ymmärrettävä silmukoiden kanssa työskenneltäessä, on iteroitavien ja iteroitavien objektien käsite.

Pythonissa iteroitava on mikä tahansa objekti, joka pystyy palauttamaan elementtinsä yksi kerrallaan. Tämä tarkoittaa, että voit kulkea iteroitavan objektin läpi silmukan kaltaisella menetelmällä.

Yleisiä esimerkkejä iteroitavista objekteista, joita kohtaat, ovat luettelot , merkkijonot , monikot ja sanakirjat .

Kun esimerkiksi luot luettelon numeroista, kuten [1, 2, 3, 4, 5], voit iteroida jokaisen luettelon numeron yli. Jokainen numero on iteroitavan luettelon elementti.

Vastaavasti, jos sinulla on merkkijono, kuten "hei", voit toistaa merkkijonon jokaisen merkin. Tässä tapauksessa merkkijono on iteroitava, ja jokainen merkki ('h', 'e', ​​'l', 'l', 'o') on iteroitavan elementti.

Alta löydät esimerkkejä for- silmukoiden käytöstä eri iteroitavissa.

1. Luettelon kiertäminen Python For Loopin avulla

Pythonissa a on eräänlainen tietorakenne, joka voi sisältää järjestetyn kokoelman kohteita, mikä tarkoittaa, että voit tallentaa kaikenlaisia ​​objekteja – kokonaislukuja, kellukkeita, merkkijonoja ja jopa muita luetteloita tai monimutkaisia ​​objekteja.

Voit selata luetteloa for-silmukalla käyttämällä seuraavaa koodia:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for fruit in fruits:
    print(fruit)

Tämä koodi tulostaa kaikki hedelmäluettelon hedelmät alla olevan kuvan mukaisesti:

2. Python For Loopin silmukka

Pythonin monikko on kokoelma objekteja, jotka ovat järjestettyjä ja muuttumattomia. Tämä tarkoittaa, että kun monikko on luotu, et voi muuttaa sen sisältöä.

Voit selata monikkoa for-silmukalla käyttämällä seuraavaa Python-koodia:

colors = ('red', 'green', 'blue')

for color in colors:
    print(color)

For-silmukka käy läpi kaikki monikon elementit ja tulostaa ne näytölle alla olevan kuvan mukaisesti:

3. Sanakirjan kiertäminen Python For Loopin avulla

Pythonissa A on avaimeksi ja arvoksi tallennettujen tietojen järjestämätön kokoelma. Tämä tunnetaan myös avain-arvo-parina.

Voit selata sanakirjaa for-silmukalla käyttämällä seuraavaa Python-koodia:

student = {'name': 'John', 'age': 24, 'course': 'Computer Science'}

for key, value in student.items():
    print(key, value)

For-silmukka käy läpi kaikki sanakirjan avainarvoparit ja tulostaa ne näytölle alla olevan kuvan mukaisesti:

4. Python For Loop -silmukan luominen merkkijonon läpi

Pythonissa merkkijono on merkkijono. Pythonissa merkkijonoja käytetään tekstitietojen sekä mielivaltaisten tavukokoelmien (kuten kuvatiedoston sisällön) tallentamiseen.

Voit kiertää merkkijonon Pythonissa for-silmukalla käyttämällä alla olevaa koodia:

greeting = "Hello, world!"
for char in greeting:
    print(char)

For-silmukka tulostaa kaikki merkkijonon aakkoset näytölle alla olevan kuvan mukaisesti:

Yllä olevat esimerkit osoittavat, kuinka silmukat ovat hyödyllisiä, kun iteroidaan eri tietotyyppejä. Voit myös hallita for-silmukoidesi toimivuutta käyttämällä silmukassasi olevia funktioita ja lausekkeita.

Katsotaanpa seuraavassa osiossa joitain keskeisiä toimintoja ja lauseita, joita käytetään usein for-silmukoiden kanssa.

Python For Loopsin tärkeimmät toiminnot ja lausunnot

Kun käytät for-silmukoita, funktiot ja lausekkeet voivat parantaa silmukan hallintaasi ja tehdä koodistasi tehokkaamman ja helpommin luettavan.

Olemme listanneet alla tärkeimmät funktiot ja lausekkeet, joita käytetään for silmukoissa:

1. Range()-funktion käyttäminen Python For Loopin kanssa

Range () -funktion avulla voit luoda numerosarjan. Sitä käytetään yleensä iteroitaessa tietyn määrän kertoja.

Perussyntaksi on:

for i in range(start, stop, step):
  # your code here

• aloitus : valinnainen parametri, joka määrittää aloituspisteen; oletusarvoisesti se on 0.

• stop : pakollinen parametri, joka määrittää päätepisteen (poissulkeva).

• vaihe : valinnainen parametri, joka ilmaisee lisäyksen oletusarvolla 1.

Jotta saat selkeän käsityksen aluefunktiosta, katso alla oleva esimerkki, jossa tulostetaan numerot 1:stä 5:een käyttämällä aluefunktiota for-silmukalla:

for i in range(5):
  print(i)

2. Break-lausekkeen käyttäminen Python For Loopin kanssa

Break - lause antaa sinun poistua for-silmukasta, kun tietty ehto täyttyy. Kun break - avainsana saavutetaan silmukan rungossa, silmukka pysähtyy välittömästi.

Seuraavassa on esimerkki for-silmukasta, jossa on break-lause:

for i in range(10):
  if i == 5:
    break
  print(i)

Tämä koodi on silmukka, joka ulottuu 0:sta 9:ään. Jos nykyinen luku on 5, se pysäyttää silmukan välittömästi käyttämällä break . Joten se tulostaa vain numerot 0–4. Kun se osuu 5:een, se pysähtyy eikä tulosta enää numeroita.

3. Jatka-lausekkeen käyttäminen Python For Loopin kanssa

Jatka - lausetta käytetään ohittamaan nykyinen iteraatio ja siirtymään seuraavaan.

Seuraavassa on esimerkki jatka-lauseesta for-silmukalla:

for i in range(5):
  if i == 3:
    continue
  print(i)

Silmukka iteroituu välillä 0–4. Jos nykyinen luku on 3, ohitamme sen ennen kuin suoritamme loput silmukasta kyseiselle iteraatiolle käyttämällä jatka . Tämä tarkoittaa, että tulostat kaikki luvut väliltä 0–4, paitsi 3.

Huomaa yllä olevassa kuvassa, että numero 3 ohitetaan jatkamislausekkeen vuoksi .

4. Passilausunnon käyttäminen

Pass - lause on paikkamerkki, joka tarkoituksella ei tee mitään. Sitä voidaan käyttää, kun tarvitset silmukkarakennetta, mutta sinulla ei ole vielä tiettyä koodia suoritettavana siinä.

Seuraavassa on esimerkki pass -lauseesta, jossa on for-silmukka:

for i in range(5):
  pass

Tämä silmukka ei tulosta mitään, koska pass- lause on tulevan koodin paikkamerkki. Silmukat ovat joustavia ja niitä voidaan säätää sopimaan mihin tahansa käyttötapaukseen, kuten käyttämällä silmukoita else- koodilohkon kanssa.

Jos haluat harjoitella for-silmukoiden käyttöä, katso seuraava video:

Kun alat kirjoittaa silmukoille, haluat lopulta hypätä for loopsin kehittyneisiin tekniikoihin. Edistyneiden tekniikoiden tuntemus antaa sinun kirjoittaa tehokkaampia silmukoille lähes kaikissa käyttötapauksissa.

Katsotaanpa joitain edistyneitä tekniikoita for loopsissa seuraavassa osiossa!

3 Kehittyneet tekniikat Python For Loopsilla

Python-ohjelmoijana sinun on usein käsiteltävä kohdekokoelmia, kuten luetteloita tai merkkijonoja, ja suoritettava toimintoja kullekin kohteelle. Näiden toimintojen suorittaminen edellyttää perusymmärrystä for-silmukoiden edistyneistä tekniikoista.

Tässä osiossa tutkimme joitain edistyneitä tekniikoita silmukoiden käyttämiseen Pythonissa. Käsittelemme sisäkkäisiä silmukoita, luetteloiden ymmärtämistä ja enumerate()-funktiota.

1. Sisäkkäisen Pythonin käyttäminen silmukoille

Joskus joudut silmukan yli useiden dataulottuvuuksien, kuten matriisin tai luetteloiden, yli. Tällaisissa tapauksissa voit käyttää sisäkkäisiä silmukoita, jotka ovat toisen silmukan sisällä. Sisäkkäisen silmukan avulla voit kulkea datan useiden ulottuvuuksien läpi tehokkaasti.

Seuraavassa on esimerkki sisäkkäisestä silmukasta:

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]

for row in matrix:
    for val in row:
        print(val, end=' ')
    print()

Tässä koodissa käytämme sisäkkäistä silmukkaa tulostamaan jokaisen matriisin numeron. Ulompi silmukka kulkee jokaisen rivin yli ja sisempi silmukka kunkin rivin numeron läpi.

Kunkin rivin tulostamisen jälkeen aloitamme uuden rivin. Lyhyesti sanottuna tulostamme koko matriisin rivi riviltä.

2. Pythonin käyttäminen silmukoissa luettelon ymmärtämiseen

Jos luot uuden luettelon olemassa olevan luettelon tai muun iteroitavan perusteella, voit käyttää luettelon ymmärtämistä. Sen avulla voit luoda uuden luettelon lisäämällä lausekkeen jokaiseen iteroitavan kohteeseen, kaikki yhdellä koodirivillä.

Listan ymmärtämisen yleinen syntaksi on:

[expression for variable in iterable if condition]

Oletetaan, että haluat luoda neliöluettelon lukualueille, voit käyttää seuraavaa luettelon ymmärtämistä:

squares = [x ** 2 for x in range(1, 11)]
print(squares)

Tämä koodi luo neliöluettelon numeroille 1-10 käyttämällä yhtä koodiriviä.

3. Enumerate()-funktion käyttäminen

Kun selaat luetteloa tai merkkijonoa ja sinun on tiedettävä nykyisen kohteen indeksi, käytät enumerate () . Se palauttaa jokaisen kohteen hakemistoineen, mikä helpottaa kohteiden sijainnin käsittelyä.

Seuraavassa on esimerkki enumerate-funktiosta for-silmukalla:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

for idx, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"{idx}: {fruit}")

Tässä koodissa käymme läpi hedelmäluettelon, mutta seuraamme myös kunkin tuotteen hakemistoa enumerate-funktiolla , joka palauttaa luettelon jokaisen kohteen hakemistonsa kanssa.

Joten jokaiselle silmukan iteraatiolle idx on indeksi ja hedelmä on kohde. Sitten tulostamme indeksin ja sen jälkeen hedelmät. Tämä antaa meille numeroidun luettelon hedelmistä.

Nyt kun olet tutkinut for loopsin kehittyneitä tekniikoita, voit alkaa nähdä, kuinka joustavia silmukat voivat olla erilaisten skenaarioiden käsittelyssä. Mutta kuten minkä tahansa työkalun kanssa, on tärkeää tietää, milloin sitä käytetään ja milloin jokin toinen työkalu voisi olla parempi.

Siirretään tämä mielessämme silmukoiden ja while-silmukoiden vertailuun. Tämä auttaa sinua päättämään, minkä tyyppinen silmukka sopii parhaiten sinun koodaustilanteeseesi.

For Loop vs While Loop

Pythonissa for- ja while -silmukat palvelevat eri tarkoituksia.

For silmukoita käytetään iteroimaan sekvenssien, kuten listojen tai monikkojen, yli, ja niillä on tietty iteraatioalue.

Silmukat sen sijaan jatkavat toimintaansa niin kauan kuin tietty ehto on totta.

# For loop example
for item in sequence:
    # Code to execute for each item in sequence

# While loop example
while condition:
    # Code to execute while condition is true

Oletetaan, että haluat tulostaa ensimmäiset 5 numeroa alkaen 0.

For-silmukkaa käyttämällä kirjoitat:

for i in range(5):
    print(i)

For-silmukka on yksinkertainen, kun tiedät tarkan iteraatioiden määrän etukäteen, kuten tässä tapauksessa, kun tiedät, että haluat tulostaa 5 numeroa.

Toisaalta, käyttämällä while-silmukkaa, kirjoitat:

i = 0
while i < 5:
    print(i)
    i += 1

While-silmukassa aloitat alkuehdolla (i < 5). Silmukka jatkuu, kunnes ehto ei enää ole totta. Sinun on lisättävä i silmukan rungossa, tai se jatkuisi ikuisesti.

For-silmukka on yksinkertaisempi ja vähemmän virhealtis tähän tehtävään. Mutta while-silmukka tarjoaa enemmän joustavuutta tilanteissa, joissa iteraatioiden lukumäärää ei tiedetä etukäteen.

Harkitse esimerkiksi tilannetta, jossa pyydät käyttäjää syöttämään, kunnes hän syöttää kelvollisen numeron. Et tiedä kuinka monta kertaa sinun on kysyttävä, joten aikasilmukka on sopiva tässä tapauksessa:

while True:
    user_input = input("Please enter a number: ")
    if user_input.isdigit():
        print("Thank you!")
        break
    else:
        print("Invalid input. Try again.")

Tässä koodissa while-silmukka pyytää edelleen käyttäjää syöttämään, kunnes hän syöttää kelvollisen numeron. Isdigit()-funktio tarkistaa, onko syöte numero.

Jos on, viesti tulostetaan ja silmukasta poistutaan break-lauseella. Jos se ei ole numero, tulostetaan virheilmoitus ja silmukka jatkuu.

Lopulliset ajatukset

For silmukat ovat olennainen työkalu ohjelmointityökalupakkissasi. Ne tarjoavat tavan suorittaa toistuvia tehtäviä tehokkaasti. Ymmärtämällä silmukoita saat kyvyn käsitellä tietoja, automatisoida tehtäviä ja ratkaista monimutkaisia ​​ongelmia muutamalla koodirivillä.

Hallitsemalla silmukoita voit tehdä koodistasi luettavamman, tehokkaamman ja pythonic-semman. Harjoittelu on avain tähän rakenteeseen mukautumiseen. Tästä oppaasta hankitun tiedon avulla olet hyvin valmistautunut vastaamaan lukuisiin ohjelmointihaasteisiin käyttämällä Python for loops -ohjelmaa!