Цикл for

Цикл for

Очень часто возникает необходимость выполнить одну и ту же последовательность действий несколько раз: например, для вычисления выражения an необходимо выполнить n-1 раз умножение на величину a. Для этого используются циклы. В данном листочке речь пойдет о цикле for, который, как правило, используется для повторения определенной последовательности действий заданное количество раз.

Рассмотрим задачу вычисления суммы всех натуральных чисел от 1 до n. Для этого заведем переменную Sum и к ней будем прибавлять значение переменной i, где i будет принимать все значения от 1 до n. На языке C++ это можно сделать при помощи цикла for следующим образом:

int n, Sum, i;
cin >> n;
Sum = 0;
for (i = 1; i <= n; ++i)
{
    Sum = Sum + i;
}
cout << Sum << endl;

В этом примере последовательность инструкций в блоке, то есть инструкция

s = s + i будет выполнена многократно для всех значений переменной i от 1 до n, то есть в результате переменная s будет равна сумме всех натуральных чисел от 1 до n.

При использовании цикла for необходимо задать три выражения-параметра (в круглых скобках через точку с запятой).

Первый параметр – начальное значение переменной, задается в виде присваивания переменной значения, в нашем случае – i = 1. Более формально — первый параметр содержит произвольное выражение, которое вычисляется один до выполнения тела цикла, и как правило первый параметр используется для инициализации переменной цикла. Первый параметр может отсутствовать, тогда вместо него ничего не пишется, а просто ставится точка с запятой.

Второй параметр – конечное значение переменной, задается в виде условия на значение переменной, в нашем случае условие i <= n означает, что переменная i будет принимать значения до n включительно. Более формально — второй параметр содержит произвольное выражение. Цикл будет исполняться, пока значение второго параметра истинно (или ненулевое, если это — целочисленное выражение).

Третий параметр – шаг изменения переменной. Запись

++i равнозначна записи i = i + 1 и означает, что переменная i будет увеличиваться на 1 с каждым новым исполнением цикла, запись --i равнозначна записи i = i - 1 и означает, что переменная i будет уменьшатся на 1. Более формально, третий параметр — это произвольное выражение, которые вычисляется после выполнения тела цикла, но до проверки условия его окончания. Как правило, в третьем параметре изменяется значение переменной, записанной в первых двух параметрах. Если хочется, чтобы значение переменной в цикле менялось не на 1, а на большую величину, то это можно сделать, например, так:
i = i + 2
или i = i - 3.

В нашем примере мы могли бы сделать цикл, в котором переменная i принимала бы все значения от n до 1, уменьшаясь при этом:

for (i = n; i > 0; --i)

Как работает цикл For OTUS

Программирование требует от пользователя наличия определенного багажа знаний и навыков. Без понимания некоторых базовых принципов создание качественного программного обеспечения невозможно.

Огромную роль при написании софта играют циклы. В данной статье речь зайдет о такой блок-схеме как For. Будут рассмотрены примеры, написанные на языках СИ-семейства. Все это пригодится новичкам, которые только познакомились с разработкой.

Термины – базовые понятия

Циклы, включая блок For – это не так трудно, как кажется на первых порах. Такая схема есть почти во всех языках программирования. Только перед его более детальном рассмотрением рекомендуется запомнить несколько базовых определений. Соответствующие термины помогут не запутаться новичкам, а также освежат знания опытных разработчиков.

Запомнить стоит такие понятия:

  1. Алгоритм – принципы, а также правила, помогающие решать конкретные задачи.
  2. Переменные – единицы хранения информации. Именованные ячейки.
  3. Константы – значения, которые не будут корректироваться по ходу реализации программного кода.
  4. Оператор – то, что умеет манипулировать через операнды.
  5. Операнд – объект, которым можно управлять через операторы.
  6. Итерация – один проход через набор операций в пределах исполняемого кода.
  7. Ключевое слово – специальное слово, зарезервированное языком программирования. Помогает описывать команды и операции, выполнять различные действия. Ключевое слово не может выступать именем переменной.
  8. Петля – инструкции, которые повторяют один и тот же процесс. Происходит это до тех пор, пока не будет выдана команда на остановку или пока не выполнено заданное условие.

Последний термин можно также описать словом «цикл». Программирование предусматривает огромное множество подобных «компонентов». Самый распространенный – это схема For.

Но сначала стоит запомнить, что есть еще и бесконечный цикл. Он представлен непрерывным повторением фрагмента приложения. Не прекращается самостоятельно. Чтобы затормозить соответствующий процесс, программисту предстоит использовать принудительную остановку.

Описание цикла

Оператор цикла For – это оператор управляющего характера в языке Си. Он позволяет реализовывать выполнения петли непосредственно в алгоритме. Пользуется спросом как у новичков, так и у опытных разработчиков.

Имеет такой синтаксис:

For (счетчик; условие; итератор)

{

// тело цикла

}

Именно такую схему необходимо использовать в будущем контенте. Но ее необходимо грамотно применять. А еще – понять принцип работы соответствующего блока.

Как функционирует

For – это цикл, который распространен в языках программирования. Встречается не только в СИ-семейству. Позволяет выполнять разнообразные команды по принципу петли. Работает по следующему алгоритму:

  1. Предусматривает три переменные в своем цикле. А именно – итератор, условие и счетчик.
  2. Объявляется при помощи ключевого слова «For».
  3. Счет объявляется всего один раз. Делается это в самом начале блока. Инициализация обычно происходит непосредственно после объявления.
  4. Происходит проверка заданного условия. Соответствующее «требование» — это булево выражение. Оно будет возвращать значение True/False.
  5. Если условие – это «Истина», то выполняются инструкции, прописанные внутри заданного цикла. Далее – инициализируется итератор. Обычно процесс предусматривает корректировку значения переменной. Происходит повторная проверка условия. Операция повторяется до тех пор, пока заданный «критерий» не определится системой как «Ложный».
  6. Когда условие, прописанное в теле For, изначально имеет «статус» False, происходит завершение «петли».

Соответствующий алгоритм помогает при различных задачах в разработке программного обеспечения. Пример – сортировка данных в пределах заданного массива.

Схематичное представление

Ниже представлена схема цикла For:

Эта визуальная форма представления «петли» поможет лучше понять, как функционирует заданная схема.

Итерации

А вот наглядный пример кода, который способствует более быстрому пониманию и усвоению итераций внутри For:

Здесь:

  • счетчик – это int i = 1;
  • условие – переменная < = 5;
  • итератор – i++.

После того, как приложение окажется запущенным, произойдет следующее:

  1. Объявляется и проходит инициализацию переменная с именем i. Она получает значение 1.
  2. Проверяется условие, в котором i меньше или равно 5.
  3. Если утверждение верно, обрабатывается тело цикла. В представленной схеме происходит увеличение значения переменной на +1.
  4. Осуществляется замена i с последующей проверкой условия.
  5. Когда переменная в For будет равна 6, приложение завершит цикл.

А вот еще один пример. Он поможет вычислить сумму первых n натуральных чисел в заданной последовательности:

Результатом окажется надпись «Сумма первых 5 натуральных чисел = 15». В предложенном фрагменте объявлены сразу две переменные – n и sum.

Несколько выражений

Внутри For можно использовать сразу несколько выражений. Это значит, что схема предусматривает инициализацию пары-тройки счетчиков, а также итераторов. Лучше всего рассматривать данный процесс на наглядном примере:

Здесь произошла инициализация переменных, которые выступают в виде счетчиков – i и j. У итератора тоже присутствуют два выражения. На каждой итерации цикла j и i происходит увеличение на единицу.

Без объявления

Еще одна ситуация, предусматриваемая в программировании – это использование изучаемого цикла без предварительного объявления счетчиков и итераторов. В For соответствующие операции не являются обязательными. Запуск «петли» возможен без них. В этом случае принцип работы цикла подобен while:

Здесь:

  1. Счетчик и итератор не были объявлены программистом.
  2. Переменная i объявлена до заданного цикла. Ее значение будет увеличиваться внутри тела For.
  3. Представленный пример аналогичен первому представленному ранее образцу.

Условие цикла – это еще один необязательный компонент. Если оно отсутствует, имеет смысл говорить о бесконечной «петле».

Бесконечность

Бесконечный «повторяющийся блок кода» выполняется тогда, когда прописанное условие всегда выступает в качестве «истины». Наглядно ситуация выглядит так:

Здесь:

  1. Переменная i получила значение, равное 1.
  2. Условие, которое проверяется на истинность – i больше 0.
  3. Во время каждой совершаемой итерации значение i будет увеличиваться на единицу.
  4. Из вышесказанного следует, что на выходе приложение начнет ссылаться на то, что прописанное условие – истина. Значение False никогда не встретится.

Описанная ситуация приведет к бесконечному исполнению кода. Инициализировать цикл удается при помощи замены условия пробелом. Вот примеры:

Break и Continue

Работая с For, нужно обратить внимание на операторы break и continue. Первая «команда» помогает незамедлительно выйти из цикла. Исполнение утилиты продолжается со следующего идущего оператора.

Continue – это оператор, который вызывает пропуск оставшейся части тела. Далее – переводит программу к последующей итерации. В For и While continue помогает оценивать условие продолжения.

Пример с факториалом

Рассмотренный цикл – это то, что позволяет быстро производить весьма сложные вычисления. Вот – наглядный пример подсчета факториала:

Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!

Python для циклов

❮ Предыдущая Далее ❯


Python For Loops

Цикл for используется для перебора последовательности (то есть списка, кортежа, словарь, набор или строка).

Это меньше похоже на ключевое слово for в других языках программирования и работает больше как метод итератора, который можно найти в других объектно-ориентированных языках программирования.

С помощью цикла for мы можем выполнить набор операторов, по одному разу для каждого элемента списка, кортежа, набора и т. д.

Пример

Вывести каждый фрукт в списке фруктов:

фрукты = [«яблоко», «банан», «вишня»]
для х во фруктах:
print(x)

Попробуйте сами »

Цикл for не требует предварительной установки индексирующей переменной.


Цикл по строке

Четные строки являются повторяемыми объектами, они содержат последовательность символов:

Пример

Цикл по буквам в слове «банан»:

вместо x в «банане»:
  print(x)

Попробуйте сами »


Оператор break

С помощью оператора break мы можем остановить выполнить цикл до того, как будут пройдены все элементы:

Пример

Выйти из цикла, когда x будет «банан»:

фрукты = [«яблоко», «банан», «вишня»]
вместо x в фруктах:
  печать(х)
 если х == «banana»:
    break

Попробуйте сами »

Пример

Выход из цикла, когда x это «банан», но на этот раз разрыв наступает перед печатью:

фрукты = [«яблоко», «банан», «вишня»]
for x in fruit:
  if x == «banana»:
    break
  print(x)

Попробуйте сами »



Оператор continue

С помощью оператора continue мы можем остановить текущая итерация цикла и продолжить со следующей:

Пример

Не печатать банан:

фрукты = [«яблоко», «банан», «вишня»]
для x во фруктах:
 , если x == «банан»:
    продолжить
  print(x)

Попробуйте сами »


Функция range()

Чтобы перебрать набор кода заданное количество раз, мы можем использовать функцию range(),

Функция range() возвращает последовательность чисел, начиная с 0 по умолчанию и увеличиваясь на 1 (по умолчанию), и заканчивая указанным числом.

Пример

Использование функции range():

для x в диапазоне(6):
print(x)

Попробуйте сами »

Обратите внимание, что range(6) — это не значения от 0 до 6, а значения от 0 до 5.

Функция range() по умолчанию принимает значение 0 в качестве начального значения можно указать начальное значение, добавив параметр: диапазон (2, 6), который означает значения от 2 до 6 (но не включая 6):

Пример

Использование начального параметра:

для x в диапазоне (2, 6):
print(x)

Попробуйте сами »

По умолчанию функция range() увеличивает последовательность на 1, однако можно указать значение приращения, добавив третий параметр: диапазон (2, 30, 3 ):

Пример

Увеличение последовательности на 3 (по умолчанию 1):

для x в диапазоне (2, 30, 3):
print(x)

Попробуйте сами »


Else в цикле For

Ключевое слово else в Цикл for определяет блок кода, который будет выполняется после завершения цикла:

Пример

Вывести все числа от 0 до 5 и вывести сообщение после завершения цикла:

для x в диапазоне (6):
напечатать (х)
иначе:
print(«Наконец-то готово!»)

Попробуйте сами »

Примечание: Блок else НЕ будет выполнен, если цикл остановлен оператором break .

Пример

Разорвите цикл, когда x равно 3, и посмотрите, что произойдет с иначе блок:

для x в диапазоне (6):
 если x == 3: разрыв
напечатать (х)
иначе:
print(«Наконец-то готово!»)

Попробуйте сами »


Вложенные циклы

Вложенный цикл — это цикл внутри цикла.

«Внутренний цикл» будет выполняться один раз для каждой итерации «внешнего цикла». loop»:

Пример

Выведите каждое прилагательное для каждого фрукта:

прил = [«красный», «большой», «вкусный»]
фрукты = [«яблоко», «банан», «вишня»]

for x in adj:
  for y in fruit:
    print(x, y )

Попробуйте сами »


Выписка о пропуске

для петли не могут быть пустыми, но если вы для по какой-то причине есть цикл для без содержимого, поместите в оператор pass , чтобы избежать ошибки.

Пример

для x в [0, 1, 2]:
  пройдет

Попробуйте сами »


Проверьте себя с помощью упражнений

Упражнение:

Прокрутите элементы в списке фруктов .

фрукты = ["яблоко", 
"банан", "вишня"] х фрукты печать (х)

Начать упражнение

❮ Предыдущий Далее ❯


Циклы for в Python (определенная итерация) — Real Python