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!' :
Теперь проанализируем пример функции с циклом, который выводит на экран числа от одного до числа-аргумента:
Эту функцию невозможно реализовать уже изученными средствами, так как количество выводов на экран заранее неизвестно. А с циклами проблем не будет:
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 <= last_number ».
Разберем работу этого кода для вызова print_numbers(3) :
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.
В некоторых случаях бесконечные циклы полезны. Мы не будем рассматривать такие ситуации, но покажем, как выглядит этот код:
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:
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.
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.
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.
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.
Введение: объекты, переменные, основы ввода и вывода данных¶
Интерпретатор
Программа, реализующая построчный анализ, обработку и выполнение исходного кода программы.
IDLE (читается — айдл)
(Integrated Development and Learning Environment) — это интегрированная среда разработки и обучения на языке Python.
Данные в языке Python представлены в форме объектов.
Каждый объект имеет идентификатор, тип и значение.
Литерал
Форма записи для «фиксированного» представления значения объекта. Примеры литералов: 42 , 4.2 , "Hello, World!" .
Идентификатор
Однозначно идентифицирует объект. Его можно считать адресом области в памяти компьютера, где хранится объект.
Тип данных
Тип определяет возможные значения и их смысл, операции, а также способы хранения значений типа.
Переменная
Именованная ссылка на конкретный объект.
Оператор присваивания связывает переменную и объект. Пример:
Первую привязку переменной к объекту в программе называем определением и инициализацией переменной.
Базовые конструкции языка¶
Вывод на экран: print¶
Функция print позволяет вывести любое сообщение на экран. Для этого нужно в скобках указать сообщение или переменную с данными:
В результате будет выведено 2 приветствия мира на разных языка
Также можно передавать несколько параметров, чтобы вевести их друг за другом в одной строке:
Переменные¶
Переменные позволяют записывать в себя значение, чтобы после этого им можно было пользоваться в любом месте программы:
Полезным свойством является возможность изменения значения в одном месте, чтобы изменить поведение всей программы
Ввод данных: input¶
Функция input используется для получения данных от пользователя:
Чтобы пользователь знал, что его просят ввести, можно предоставить строку приглашения:
Если хотим работать с данными как с числами, нужно использовать функцию int :
Арифметические действия¶
В питоне можно производить арифметические вычисления:
Цикл for¶
Цикл позволяет многократно повторять какое-либо действие:
В данном случае мы просим 4 раза вывести первое сообщение на экран и после этого вевести второе сообщение. Результат будет следующим:
Turtle¶
Черепашья графика впервые появилась вместе с языком Logo (1967 г.) и являлась его частью. Суть заключается в наличие исполнителя черепашки, который может передвигаться в разных направлениях и оставлять за собой след
Пример рисования треугольника:
Для создания сложных фигур можно использовать циклы:
Перемещение черепашки¶
forward ( n ) ¶ fd ( n ) ¶
Перемещеает черепашку на n пикселей вперёд
backward ( n ) ¶ bk ( n ) ¶
Перемещеает черепашку на n пикселей назад
right ( n ) ¶ rt ( n ) ¶
Поворачивает черепашку на n градусов вправо
left ( n ) ¶ lt ( n ) ¶
Поворачивает черепашку на n градусов влево
done ( ) ¶
Говорит не закрывать окно после завершения рисования
Управление пером¶
down ( ) ¶
Опускает перо, чтобы черепашка при передвижении оставляла след
up ( ) ¶
Поднимает перо
width ( n ) ¶
Устанавливает ширину следа от пера
Настройка цветов¶
color ( pen_color ) ¶
Устанавливает цвет следа пера в соответсвии с pen_color
bgcolor ( s ) ¶
Устанавливает цвет полотна (фона)
Задачи¶
Напишите программу, которая будет говорить, сколько вам будет лет в следующем году. Она должна получить на вход ваш текущий возраст
Написать алгоритм для черепашки, который будет рисовать правильный многоугольник. На вход программа должна принимать сколько сторон должно быть у фигуры.
Написать программу для рисования круга
Домашнее задание¶
Установить Python на домашний ПК. Официальный сайт: https://www.python.org/
Реализовать приложение для вычисления периметра и площади прямоугольника. Приложение запрашивает у пользователя два целых числа — длины сторон прямоугольника. Пример работы приложения:
Как сделать программу, которая будет повторять текст столько раз, сколько попросил пользователь? [закрыт]
Учебные задания допустимы в качестве вопросов только при условии, что вы пытались решить их самостоятельно перед тем, как задать вопрос. Пожалуйста, отредактируйте вопрос и укажите, что именно вызвало у вас трудности при решении задачи. Например, приведите код, который вы написали, пытаясь решить задачу
Закрыт 2 года назад .
Например текст "Hello World!". Пользователь ввёл число 5, и "Hello World!" высветилось 5 раз. Ввёл 10, высветилось 10 раз. Заранее спасибо.
Len-sovet
Напишите программу, которая считывает строку-разделитель и три строки, а затем выводит указанные строки через разделитель.
Формат входных данных:
На вход программе подаётся строка-разделитель и три строки, каждая на отдельной строке.
Формат выходных данных:
Программа должна вывести введённые три строки через разделитель.
Задача: Приветствие
Напишите программу, которая приветствует пользователя, выводя слово «Привет» (без кавычек), после которого должна стоять запятая и пробел, а затем введенное имя и восклицательный знак.
Формат входных данных:
На вход программе подаётся одна строка — имя пользователя.
Формат выходных данных:
Программа должна вывести текст в соотвествии с условием задачи.
Примечание 1. Перед восклицательным знаком не должно быть пробелов.