Python For Loop: Tömör útmutató az iteráció elsajátításához

A programozási nyelvek egyik legérdekesebb fogalma a hurkok. Képzeld el, hogy feladat előtt állsz. Ez egyszerű, de ismétlődő, mint a számolás 1-től 100-ig. Most megteheti ezt manuálisan, egyenként egy számmal. De ez időigényes lenne, és nem különösebben hatékony. Itt jönnek be a ciklusok a programozásban.

A hurok egy olyan vezérlőstruktúra, amely lehetővé teszi egy utasításkészlet megismétlését, amíg egy bizonyos feltétel nem teljesül. A feltétel bármi lehet: bizonyos számú ismétlés, egy adott adatállapot vagy akár egy külső esemény. A Python For Loop egy speciális ciklus, amelyet akkor használnak, ha ismeri a ciklus pontos ismétlődéseit.

A kódban a for ciklusokat használja , hogy leegyszerűsítse a sorozat vagy elemgyűjtemény iterációját. Ez lehet egy lista, egy karakterlánc, egy szótár, egy halmaz vagy bármely más iterálható objektum a Pythonban .

A for ciklus használatával végrehajthat egy kódblokkot a sorozat minden eleméhez. Például, ha ki kell nyomtatnia egy lista összes elemét, ahelyett, hogy minden elemhez nyomtatandó utasítást írna, egyszerűen for ciklust használhat. Ez hatékonyabbá, olvashatóbbá és kevésbé hibásabbá teszi a kódot.

Mielőtt elkezdené írni a ciklusoknak, meg kell értenie az alapokat. Ebben a cikkben megvizsgáljuk a Python for ciklusok szintaxisát, a velük való munkavégzés során használt terminológiát, valamint a különböző forgatókönyvekben való használatukat.

Menjünk bele!

Tartalomjegyzék

• Mi a Python For Loops szintaxisa?
• Python iterálható elemek és iterálható objektumok
  • 1. Lista hurkolása Python For Loop segítségével
  • 2. Hurkolás a Tuple-n keresztül Python For Loop segítségével
  • 3. Szórakozás a szótárban Python For Loop segítségével
  • 4. Looping egy karakterláncon keresztül Python For Loop segítségével
• A Python For Loops fő funkciói és utasításai
  • 1. A Range() függvény használata Python For Loop esetén
  • 2. A Break utasítás használata Python For Loop esetén
  • 3. A Continue utasítás használata Python For Loop esetén
  • 4. A bérleti nyilatkozat használata
• 3 fejlett technikák a Python for Loops használatával
  • 1. A beágyazott Python használata ciklusokhoz
  • 2. A Python használata a ciklusokhoz a lista megértéséhez
  • 3. Az Enumerate() függvény használata
• For Loop vs While Loop
• Végső gondolatok

Mi a Python For Loops szintaxisa?

A Pythonban a for ciklusok az iterálható objektumok feletti iterációra szolgálnak. A for ciklus alapvető szintaxisa a következő:

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

Ebben a szintaxisban a „változó” az iteráció aktuális elemének választott neve. Az „Iterálható” az iterálni kívánt elemek sorozata vagy gyűjteménye.

A cikluson belüli kód, amelyet itt „minden egyes elemhez végrehajtandó # kód”-ként jelölünk, az a művelet, amelyet az iterálhatóság minden eleménél végre kíván hajtani.

Az alábbi példa egy alap for-ciklust mutat be Pythonban:

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

for city in cities:
    print(city)

A fenti példában a „city” a változó, a „városok” pedig az iterálható. A cikluson belüli kód a print(city), amely a listában szereplő városokat nyomtatja ki.

Python iterálható elemek és iterálható objektumok

Egy másik kulcsfontosságú fogalom, amelyet meg kell érteni a ciklusokkal végzett munka során, az iterálható és iterálható objektumok fogalma.

A Pythonban iterálható bármely objektum, amely képes egyesével visszaadni az elemeit. Ez azt jelenti, hogy áthaladhat az iterálható objektumon olyan módszerrel, mint a hurok.

Az iterálható objektumok gyakori példái közé tartoznak a listák , karakterláncok , sorok és szótárak .

Ha például számlistát hoz létre, például [1, 2, 3, 4, 5], akkor a lista minden egyes számot átírhat. Minden szám az iterálható lista eleme.

Hasonlóképpen, ha van egy karakterlánca, például a 'hello', ismételheti a karakterlánc minden karakterét. Ebben az esetben a karakterlánc az iterálható, és minden karakter ('h', 'e', ​​'l', 'l', 'o') az iterálható eleme.

Az alábbiakban néhány példát talál a for ciklusok különböző iterálhatóságú használatára.

1. Lista hurkolása Python For Loop segítségével

A Pythonban az a egy olyan típusú adatstruktúra, amely elemek rendezett gyűjteményét képes tárolni, ami azt jelenti, hogy mindenféle objektumot tárolhat – egész számokat, lebegőpontokat, karakterláncokat, sőt más listákat vagy összetett objektumokat is.

Ha egy listát for ciklussal szeretne folytatni , használja a következő kódot:

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

Ez a kód kinyomtatja a gyümölcslistában szereplő összes gyümölcsöt az alábbiak szerint:

2. Hurkolás a Tuple-n keresztül Python For Loop segítségével

A Pythonban a sor olyan objektumok gyűjteménye, amelyek rendezett és megváltoztathatatlanok. Ez azt jelenti, hogy egy sor létrehozása után nem módosíthatja a tartalmát.

Ha egy soron keresztül szeretne nézni a for ciklussal, használja a következő Python-kódot:

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

for color in colors:
    print(color)

A for ciklus végigmegy a sor összes elemén, és kinyomtatja azokat a képernyőre az alábbi képen látható módon:

3. Szórakozás a szótárban Python For Loop segítségével

A Pythonban kulcsként és értékként tárolt adatok rendezetlen gyűjteménye. Ezt kulcs-érték párnak is nevezik.

A for ciklussal a szótárban való ciklushoz a következő Python-kódot használhatja:

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

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

A for ciklus végigfut a szótár összes kulcs-érték párján, és kinyomtatja azokat a képernyőre az alábbiak szerint:

4. Looping egy karakterláncon keresztül Python For Loop segítségével

A Pythonban a karakterlánc karakterek sorozata. A Pythonban karakterláncokat használnak szöveges információk, valamint tetszőleges bájtgyűjtemények (például egy képfájl tartalmának) rögzítésére.

Ha a Pythonban a for ciklust használja, az alábbi kódot használhatja:

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

A for ciklus a karakterlánc minden ábécéjét kiírja a képernyőre, az alábbiak szerint:

A fenti példák bemutatják, hogy a hurkok milyen hasznosak a különböző adattípusok közötti iteráció során. A for ciklusok működését a cikluson belüli függvények és utasítások használatával is szabályozhatja.

Nézzünk meg néhány kulcsfontosságú függvényt és utasítást, amelyeket gyakran használnak a for ciklusokkal a következő részben.

A Python For Loops fő funkciói és utasításai

Amikor for ciklusokat használ, a függvények és utasítások javíthatják a ciklus feletti irányítást, és hatékonyabbá és könnyebben olvashatóvá tehetik a kódot.

Az alábbiakban felsoroltuk a for ciklusokban használt kulcsfontosságú funkciókat és utasításokat:

1. A Range() függvény használata Python For Loop esetén

A range() függvény lehetővé teszi számsorozat létrehozását. Általában meghatározott számú ismétlésre használják.

Az alap szintaxis a következő:

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

• start : egy opcionális paraméter, amely megadja a kezdőpontot; alapértelmezés szerint 0.

• stop : kötelező paraméter, amely meghatározza a végpontot (kizárólag).

• lépés : egy opcionális paraméter, amely a növekményt jelzi, alapértelmezett értéke 1.

A tartományfüggvény egyértelmű megértése érdekében vessen egy pillantást az alábbi példára, ahol 1-től 5-ig számokat nyomtatunk a tartományfüggvény segítségével egy for ciklussal:

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

2. A Break utasítás használata Python For Loop esetén

A break utasítás lehetővé teszi a for ciklusból való kilépést, ha egy bizonyos feltétel teljesül. Amikor a ciklustörzsben elérjük a break kulcsszót, a ciklus azonnal leáll.

A következő egy példa a for ciklusra break utasítással:

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

Ez a kód egy 0-tól 9-ig tartó ciklus. Ha az aktuális szám 5, akkor azonnal leállítja a ciklust a break segítségével . Tehát csak a 0-tól 4-ig terjedő számokat írja ki. Amikor eléri az 5-öt, leáll, és nem nyomtat több számot.

3. A Continue utasítás használata Python For Loop esetén

A folytatódik utasítás az aktuális iteráció kihagyására és a következőre ugrásra szolgál.

Az alábbiakban egy példa a for ciklust tartalmazó folytatási utasításra:

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

A ciklus 0-tól 4-ig iterál. Ha az aktuális szám 3, akkor kihagyjuk, mielőtt befejeznénk a ciklus hátralévő részét az iterációhoz a consess paranccsal . Ez azt jelenti, hogy minden számot ki kell nyomtatnia 0-tól 4-ig, kivéve a 3-at.

Figyeljük meg a fenti képen, hogy a 3-as szám kimaradt a folytatás miatt .

4. A bérleti nyilatkozat használata

A pass utasítás egy helyőrző, amely szándékosan nem csinál semmit. Akkor használható, ha szüksége van a hurokszerkezetre, de még nincs konkrét kódja, amelyet végrehajtani kellene benne.

A következő példa egy for ciklust tartalmazó pass utasításra:

for i in range(5):
  pass

Ez a ciklus nem ad ki semmit, mivel a pass utasítás a jövőbeli kód helyőrzője. A hurkok rugalmasak, és bármilyen felhasználási esethez igazíthatók, például hurkok használata az else kód blokkjával.

Ha gyakorlati gyakorlást szeretne végezni a for loop használatával, nézze meg a következő videót:

Ahogy elkezdi írni a ciklusoknak, végül bele szeretne ugrani a for loop fejlett technikáiba. A fejlett technikák ismerete lehetővé teszi, hogy szinte minden felhasználási esetben hatékonyabban írjon ciklusokat.

Nézzünk meg néhány haladó technikát a for ciklusokban a következő részben!

3 fejlett technikák a Python for Loops használatával

Python programozóként gyakran kell elemgyűjteményekkel, például listákkal vagy karakterláncokkal foglalkoznia, és minden elemen műveleteket kell végrehajtania. E műveletek végrehajtásához alapvető ismeretekkel kell rendelkeznie a for ciklusok fejlett technikáiról.

Ebben a részben bemutatunk néhány fejlett technikát a for ciklusok Pythonban való használatához. Kitérünk a beágyazott ciklusokra, a listák megértésére és az enumerate() függvényre.

1. A beágyazott Python használata ciklusokhoz

Vannak esetek, amikor az adatok több dimenziója, például egy mátrix vagy egy listák között kell hurkolni. Ilyen esetekben használhat beágyazott ciklusokat, amelyek egy másik cikluson belüli hurok. A beágyazott hurok lehetővé teszi az adatok több dimenziójának hatékony bejárását.

A következő példa egy beágyazott for ciklusra:

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

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

Ebben a kódban egy beágyazott hurkot használunk a mátrixban lévő egyes számok kinyomtatására. A külső hurok minden soron átmegy, a belső hurok pedig az adott sor minden számán.

Minden sor kinyomtatása után új sort kezdünk. Röviden: a teljes mátrixot soronként nyomtatjuk.

2. A Python használata a ciklusokhoz a lista megértéséhez

Ha új listát hoz létre egy meglévő lista vagy más iterálható alapján, használhatja a listaértelmezést. Lehetővé teszi új lista létrehozását úgy, hogy egy kifejezést alkalmaz egy iterálható elemre, mindezt egyetlen kódsorban.

A listaértelmezések általános szintaxisa a következő:

[expression for variable in iterable if condition]

Tegyük fel, hogy négyzetlistát szeretne létrehozni egy számtartományhoz, használhatja a következő listamegértést:

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

Ez a kód egyetlen kódsor használatával négyzetlistát hoz létre az 1-től 10-ig terjedő számokhoz.

3. Az Enumerate() függvény használata

Amikor egy listán vagy karakterláncon keresztül böngészik, és ismernie kell az aktuális elem indexét, használja az enumerate() -t . Minden elemet az indexével együtt ad vissza, megkönnyítve az elemek helyzetének kezelését.

A következő példa egy for ciklust tartalmazó enumerate függvényre:

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

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

Ebben a kódban végigpörgetjük a gyümölcslistát, de nyomon követjük az egyes tételek indexét is az enumerate függvény segítségével, amely a lista minden elemét az indexével együtt adja vissza.

Tehát a ciklus minden iterációjához az idx az index, a gyümölcs pedig az elem. Ezután kinyomtatjuk az indexet, majd a gyümölcsöt. Így számozott listát kapunk a gyümölcsökről.

Most, hogy felfedezte a for ciklusok fejlett technikáit, elkezdheti látni, hogy mennyire rugalmasak a hurkok a különböző forgatókönyvek kezelésében. De mint minden eszköznél, itt is fontos tudni, hogy mikor kell használni, és mikor lehet megfelelőbb egy másik eszköz.

Ezt szem előtt tartva helyezzük a hangsúlyt a ciklusok és a while ciklusok összehasonlítására. Ez segít eldönteni, hogy melyik típusú hurok felel meg a legjobban az adott kódolási helyzetnek.

For Loop vs While Loop

A Pythonban a for és a while ciklusok különböző célokat szolgálnak.

A For ciklusok sorozatok, például listák vagy sorok iterálására szolgálnak, és határozott iterációs tartományuk van.

Míg a ciklusok viszont mindaddig futnak, amíg egy bizonyos feltétel igaz marad.

# 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

Tegyük fel, hogy ki szeretné nyomtatni az első 5 számot 0-tól kezdve.

A for ciklust használva ezt írnád:

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

A for ciklus egyszerű, ha előre ismeri az iterációk pontos számát, például ebben az esetben, amikor tudja, hogy 5 számot szeretne kinyomtatni.

Másrészt egy while ciklus használatával ezt írnád:

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

A while ciklusban egy kezdeti feltétellel kezdődik (i < 5). A ciklus addig fut, amíg a feltétel már nem igaz. Növelnie kell az i-t a hurok törzsében, különben örökké fut.

A for ciklus egyszerűbb és kevésbé hibás ehhez a feladathoz. De a while ciklus nagyobb rugalmasságot kínál olyan helyzetekben, amikor az iterációk száma nem ismert előre.

Vegyünk például egy olyan forgatókönyvet, amelyben a felhasználót addig kéri, amíg érvényes számot ad meg. Nem tudod, hányszor kell megkérdezned, ezért ebben az esetben egy while ciklus megfelelő:

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

Ebben a kódban a while ciklus továbbra is felszólítja a felhasználót a bevitelre, amíg meg nem ad egy érvényes számot. Az isdigit() függvény ellenőrzi, hogy a bemenet szám-e.

Ha igen, akkor a rendszer egy üzenetet nyomtat, és a ciklusból a break utasítással lép ki. Ha nem szám, hibaüzenet kerül kinyomtatásra, és a hurok folytatódik.

Végső gondolatok

A for ciklusok nélkülözhetetlen eszközei a programozási eszköztárnak. Módot adnak az ismétlődő feladatok hatékony végrehajtására. A ciklusok megértésével képessé válik az adatok manipulálására, a feladatok automatizálására és az összetett problémák megoldására, mindössze néhány sornyi kóddal.

A ciklusok elsajátításával a kódot olvashatóbbá, hatékonyabbá és Pythonicabbá teheti. A gyakorlat a kulcsa ahhoz, hogy kényelmessé váljon ezzel a konstrukcióval. Az ebből az útmutatóból megszerzett ismeretek birtokában jól felkészült a programozási kihívások széles skálájának megbirkózása a Python for loop használatával!