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 iВ 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**iВ 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 iВ 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 цикломВ циклах
while
иfor
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 инструкцииcontinue
до конца блока цикла пропускаются. В циклеfor
переменной, которая меняется в цикле, присваивается следующее значение из списка и цикл продолжает выполняться с новым значением переменной. В циклеwhile
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 инструкциюcontinue
, 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 действияИнструкции 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" # 7Поясним 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).
8.3.5 Python. Цикл while
Внимание! Все тесты в этом разделе разработаны пользователями сайта для собственного использования. Администрация сайта не проверяет возможные ошибки, которые могут встретиться в тестах.
Тест содержит 10 вопросов. Ограничение по времени 10 минут
Система оценки: 5* балльнаяСписок вопросов теста
Вопрос 1
Назначение циклической структуры:
Варианты ответов
- проверка условия в тексте
- повторение одной команды не более 10 раз
- повторение команд некоторое число раз
Вопрос 2
Тело цикла - это.
Варианты ответов
- группа команд, не входящих в циклическую структуру
- произвольная группа команд
- группа команд, повторяющихся некоторое число раз
Вопрос 3
Если говорят, что программа "зациклилась", то это значит.
Варианты ответов
- тело цикла не выполняется
- тело цикла выполняется бесконечно
- тело цикла выполняется только один раз
Вопрос 4
Укажите, сколько раз выполнится тело цикла с данным заголовком:
n=15
while n>1 :
n-=2
Вопрос 5
Укажите, сколько раз выполнится тело цикла с данным заголовком:
x=8
while x x+=2
Вопрос 6
Укажите, сколько раз выполнится тело цикла с заданным заголовком:
x=3
while x x-=2
Варианты ответов
Вопрос 7
Укажите, значение переменной x после выполнения данного фрагмента программы:
x=5
while x x+=3
Вопрос 8
Укажите, значение выведенное на экран после выполнения фрагмента программы представленного в виде блок-схемы:
Вопрос 9
Укажите, значение выведенное на экран после выполнения данного фрагмента программы:
x=4
f=7
while x x+=1
f+=x
print(f)
Вопрос 10
Укажите, значение выведенное на экран после выполнения данного фрагмента программы:
x=14
f=2
while x>7 :
x-=3
f+=x
print(f)
Python: Цикл While
Программы, которые мы пишем на курсе, становятся сложнее и объемнее. Они еще далеки от реальных программ, хотя уже заставляют напрячься.
В этом уроке мы переходим к одной из самых сложных базовых тем в программировании — циклам.
Прикладные программы помогают управлять сотрудниками, финансами и могут развлекать. Несмотря на различия, они выполняют заложенные в них алгоритмы, которые похожи. Алгоритм — это последовательность действий, которая приводит к ожидаемому результату.
Представим, что у нас есть книга, и мы хотим найти в ней конкретную фразу. Саму фразу мы помним, но не знаем, на какой она странице. Нам придется последовательно просматривать страницы до тех пор, пока не найдем нужную. Этот процесс и называется алгоритмом.
Алгоритм включает логические проверки и перебор страниц. Количество страниц, которое придется посмотреть, заранее неизвестно. Но сам процесс просмотра повторяется одинаковым образом. Чтобы выполнять повторяющиеся действия, нужны циклы. Каждый повтор называется итерацией.
Напишем функцию с простым циклом, который будет n раз выводить на экран строку 'Hello!' :
def print_hello(n): counter = 0 while counter < n: print('Hello!') counter = counter + 1 print_hello(2) # =>Hello! # => Hello!
Теперь проанализируем пример функции с циклом, который выводит на экран числа от одного до числа-аргумента:
print_numbers(3) # => 1 # => 2 # => 3
Эту функцию невозможно реализовать уже изученными средствами, так как количество выводов на экран заранее неизвестно. А с циклами проблем не будет:
def print_numbers(last_number): # i сокращение от index (порядковый номер) # используется по общему соглашению во множестве языков # как счетчик цикла i = 1 while i 1 # => 2 # => 3 # => finished!
Цикл while состоит из трех элементов:
- Ключевое слово while
- Предикат — условие, которое указывается после while и вычисляется на каждой итерации
- Блок кода — тело цикла
Каждое выполнение тела называется итерацией. В примере выше print_numbers(3) вызвал три итерации, на каждой из которых была выведена на экран переменная i . Конструкция читается так: «делать то, что указано в теле цикла, пока истинно условие i
Разберем работу этого кода для вызова print_numbers(3) :
# Инициализируется i i = 1 # Предикат возвращает true, поэтому выполняется тело цикла while 1
Процесс, который порождает цикл, должен остановиться. За это отвечает программист.
Обычно задача сводится к введению переменной — счетчику цикла. Сначала он инициализируется — ему задается начальное значение. В нашем примере это строчка i = 1 . Затем в условии цикла проверяется, не достиг ли счетчик своего предельного значения.
Предельное значение в примере определяется аргументом функции. Если условие цикла не выполнено, то тело не выполняется и интерпретатор двигается дальше — работает с инструкциями после цикла.
Если условие цикла истинно, то выполняется тело, в котором находится элемент остановки — изменение счетчика. Обычно его делают в конце тела, и это изменение — место, где нельзя обойтись без переменной. В примере выше за изменение отвечает строчка i = i + 1 .
На этом моменте новички много ошибаются. Например, можно забыть увеличить счетчик или неправильно проверить его в предикате. Это приведет к зацикливанию — цикл будет работать бесконечно и программа никогда не остановится. В таком случае ее нужно завершить принудительно.
def print_numbers(last_number): i = 1 # Этот цикл никогда не остановится # и будет печатать всегда одно значение while i
В некоторых случаях бесконечные циклы полезны. Мы не будем рассматривать такие ситуации, но покажем, как выглядит этот код:
while True: # Что-то делаем
Без циклов невозможно обойтись, когда алгоритм решения задачи требует повторения каких-то действий и количество этих операций заранее неизвестно.
Задание
Модифицируйте функцию print_numbers() так, чтобы она выводила числа в обратном порядке. Для этого нужно идти от верхней границы к нижней. То есть счётчик должен быть инициализирован максимальным значением, а в теле цикла его нужно уменьшать до нижней границы.
Пример вызова и вывода:
print_numbers(4)
4
3
2
1
finished!
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.
Полезное
Определения
- Цикл While — инструкция для повторения кода, пока удовлетворяется какое-то условие.
Сколько раз выполнится тело цикла в каждом фрагменте программы? 1. For i :=1 to 7 do S := S + i * i;
2. For x := -3 to 5 do 5 do K := K+ABS(X);
3. For a := 10 downo 2 do P :=P*a;
4. For i := 2 to 6 do
begin
K:=K+1;
S:=K+i;
end;
Сколько раз выполнится тело цикла, и чему будут равны значения встречающихся в программе переменных после выполнения каждого фрагмента программы?
7. a:=0; S:=0 ;
While a> 0 do S :=S +a;
a:=a+1;
10. S:=0; P:= 10; k:= 1;
Repeat
S:= S+k*k;
k :=k+2;
until S > P;
11. For i :=2 to 6 do begin
K:= K+1; S:= K+i;
end;
12. for i:= 1 to 4 do S :=S+i*i; S: S*2;