Цикл for и диапазоны

В прошлом уроке цикл while сам вёл счётчик: задавал начало, проверял границу, делал шаг. Так перебирают числа очень часто, и для этого в Python есть запись короче. for берёт значения из готового источника по одному, а range выдаёт нужные числа: начало, граница и шаг записываются в одном месте.

В примерах будем искать и считать кратные: первое кратное 17 среди чисел от 100 до 200, кратные 7 до 100.

for по очереди берёт значения источника и выполняет тело для каждого. Источник — то, из чего можно брать значения по одному, например строка или range:

for letter in "CODE":    print(letter)

На каждой итерации имя letter связывается с очередной буквой. Имя можно выбрать любое: letter — не команда. В отличие от while, здесь не нужно самому увеличивать номер и следить за границей: источник сам кончается.

for и while делают одно и то же повторение, просто for берёт счётчик на себя. Сравни две записи суммы 1 + 2 + 3 + 4:

range выдаёт целые числа от начала до границы с заданным шагом; сама граница в перебор не входит. У range три формы:

for i in range(4):    print(i, end=" ")print()for i in range(2, 6):    print(i, end=" ")print()for i in range(5, 0, -2):    print(i, end=" ")

range(4) — числа от 0 до 3: одно число — это граница, а начало по умолчанию 0. range(2, 6) — от 2 до 5. range(5, 0, -2) — от 5 вниз шагом 2: при отрицательном шаге перебор идёт, пока значение больше границы. Пустой print() переводит строку после каждого цикла.

Чтобы пройти числа от a до b включительно, пишут range(a, b + 1): например, от 1 до 100 — range(1, 101).

Здесь показан range(2, 9, 3): от 2 шагами по 3 получаются 2, 5 и 8, а следующее значение 11 уже не меньше 9; сама граница 9 в перебор не входит. Меняй start, stop и step — схема и список значений пересчитываются сразу.

Присваивание переменной цикла не меняет следующие значения for.

for i in range(3):    print(i)    i = 100

Присваивание связывает имя i с 100 только до конца итерации. Следующая итерация снова берёт очередное число из range. Если правила перехода должны меняться по ходу, нужен while.

Во вложенных циклах внутренний выполняется целиком для каждого значения внешнего. Так перебирают все пары: строки и столбцы таблицы, два числа из диапазона. Нажми «Запуск» и пройди по шагам:

for row in range(2):    for column in range(3):        print(row, column)

Для каждого row внутренний цикл выполняется целиком: пары (0, 0), (0, 1), (0, 2), затем (1, 0), (1, 1), (1, 2). Всего 2 × 3 итерации внутреннего тела. break внутри него завершает только внутренний цикл.

Перебор по возрастанию с break находит наименьшее подходящее значение. Найдём первое число от 100 до 200, кратное 17:

answer = Nonefor n in range(100, 201):    if n % 17 == 0:        answer = n        breakprint(answer)

Перебор идёт по возрастанию, поэтому первое найденное число — наименьшее, и дальше искать незачем. Запись answer = None заранее говорит «ответа пока нет»: если подходящего числа не найдётся, программа напечатает None. Проверяют это записью answer is None.

for n in range(103, 119):    if n % 17 == 0:        print(n)        breakelse:    print("нет")

Шаг range позволяет перебирать только нужные числа. Найдём количество и сумму чисел от 1 до 100 включительно, кратных 7:

count = 0total = 0for n in range(1, 101):    if n % 7 == 0:        count += 1        total += nprint(count, total)

То же можно перебрать сразу по кратным: range(7, 101, 7). Проверка не нужна, а цикл делает 14 итераций вместо 100. Такая замена верна, если понятно, почему она охватывает все нужные числа и только их: 7 — первое кратное, шаг 7 даёт каждое следующее, а следующее кратное, 105, уже больше 100.

Сквозная задача курса: сумма и наибольшее, когда количество чисел известно заранее. В прошлом уроке числа вводились до признака 0. Часто данные устроены иначе: сначала вводится, сколько будет чисел, затем сами числа. Тогда подходит for: он повторит ввод нужное число раз. Имя переменной цикла здесь не нужно, и его по соглашению называют _:

count = int(input())n = int(input())total = nbest = nfor _ in range(count - 1):    n = int(input())    total += n    if n > best:        best = nprint(total, best)

Первое число читаем до цикла — с него начинаются и сумма, и лучшее. Остальные count - 1 чисел читает цикл. Признак окончания больше не нужен, поэтому среди чисел может быть и ноль.

Порядок выполнения строк задают три основных способа. Модули «Старт», «Условия» и «Циклы» вместе дали всё, чем программа управляет своим ходом в первых задачах:

Программы курса — сочетания этих способов, вложенных друг в друга. Поэтому чтение незнакомого кода сводится к одному вопросу на каждой строке: какая строка выполнится следующей и какие значения у имён сейчас. Именно это показывает запуск примера по шагам: подсвеченная строка и значения переменных.