Что такое циклы без параметров
Перейти к содержимому

Что такое циклы без параметров

  • автор:

Циклы в программировании. Цикл while

Циклы являются такой же важной частью структурного программирования, как условные операторы. С помощью циклов можно организовать повторение выполнения участков кода. Потребность в этом возникает довольно часто. Например, пользователь последовательно вводит числа, и каждое из них требуется добавлять к общей сумме. Или нужно вывести на экран квадраты ряда натуральных чисел и тому подобные задачи.

Цикл while

«While» переводится с английского как «пока». Но не в смысле «до свидания», а в смысле «пока имеем это, делаем то».

Можно сказать, while является универсальным циклом. Он присутствует во всех языках, поддерживающих структурное программирование, в том числе в Python. Его синтаксис обобщенно для всех языков можно выразить так:

while логическое_выражение

Это похоже на условный оператор if . Однако в случае циклических операторов их тела могут выполняться далеко не один раз. В случае if , если логическое выражение в заголовке возвращает истину, то тело выполняется единожды. После этого поток выполнения программы возвращается в основную ветку и выполняет следующие выражения, расположенные ниже всей конструкции условного оператора.

В случае while , после того как его тело выполнено, поток возвращается к заголовку цикла и снова проверяет условие. Если логическое выражение возвращает истину, то тело снова выполняется. Потом снова возвращаемся к заголовку и так далее.

Цикл завершает свою работу только тогда, когда логическое выражение в заголовке возвращает ложь, то есть условие выполнения цикла больше не соблюдается. После этого поток выполнения перемещается к выражениям, расположенным ниже всего цикла. Говорят, «происходит выход из цикла».

Рассмотрите блок-схему цикла while .

Блок-схема цикла while

На ней ярко-голубыми прямоугольниками обозначена основная ветка программы, ромбом – заголовок цикла с логическим выражением, бирюзовым прямоугольником – тело цикла.

С циклом while возможны две исключительные ситуации:

  • Если при первом заходе в цикл логическое выражение возвращает False , то тело цикла не выполняется ни разу. Эту ситуацию можно считать нормальной, так как при определенных условиях логика программы может предполагать отсутствие необходимости в выполнении выражений тела цикла.
  • Если логическое выражение в заголовке while никогда не возвращает False , а всегда остается равным True , то цикл никогда не завершится, если только в его теле нет оператора принудительного выхода из цикла ( break ) или вызовов функций выхода из программы – quit() , exit() в случае Python. Если цикл повторяется и повторяется бесконечное количество раз, то в программе происходит зацикливание. В это время она зависает и самостоятельно завершиться не может.

Вспомним наш пример из урока про исключения. Пользователь должен ввести целое число. Поскольку функция input() возвращает строку, то программный код должен преобразовать введенное к целочисленному типу с помощью функции int() . Однако, если были введены символы, не являющиеся цифрами, то возникает исключение ValueError , которое обрабатывается веткой except . На этом программа завершается.

Другими словами, если бы программа предполагала дальнейшие действия с числом (например, проверку на четность), а она его не получила, то единственное, что программа могла сделать, это закончить свою работу досрочно.

Но ведь можно просить и просить пользователя корректно вести число, пока он его не введет. Вот как может выглядеть реализующий это код:

n = input("Введите целое число: ") while type(n) != int: try: n = int(n) except ValueError: print("Неправильно ввели!") n = input("Введите целое число: ") if n % 2 == 0: print("Четное") else: print("Нечетное")

Примечание 1. Не забываем, в языке программирования Python в конце заголовков сложных инструкций ставится двоеточие.

Примечание 2. В выражении type(n) != int с помощью функции type() проверяется тип переменной n . Если он не равен int , то есть значение n не является целым числом, а является в данном случае строкой, то выражение возвращает истину. Если же тип n равен int , то данное логическое выражение возвращает ложь.

Примечание 3. Оператор % в языке Python используется для нахождения остатка от деления. Так, если число четное, то оно без остатка делится на 2, то есть остаток будет равен нулю. Если число нечетное, то остаток будет равен единице.

Проследим алгоритм выполнения этого кода. Пользователь вводит данные, они имеют строковый тип и присваиваются переменной n . В заголовке while проверяется тип n . При первом входе в цикл тип n всегда строковый, то есть он не равен int . Следовательно, логическое выражение возвращает истину, что позволяет зайти в тело цикла.

Здесь в ветке try совершается попытка преобразования строки к целочисленному типу. Если она была удачной, то ветка except пропускается, и поток выполнения снова возвращается к заголовку while .

Теперь n связана с целым числом, следовательно, ее тип int , который не может быть не равен int . Он ему равен. Таким образом логическое выражение type(n) != int возвращает False , и весь цикл завершает свою работу. Далее поток выполнения переходит к оператору if-else, находящемуся в основной ветке программы. Здесь могло бы находиться что угодно, не обязательно условный оператор.

Вернемся назад. Если в теле try попытка преобразования к числу была неудачной, и было выброшено исключение ValueError , то поток выполнения программы отправляется в ветку except и выполняет находящиеся здесь выражения, последнее из которых просит пользователя снова ввести данные. Переменная n теперь имеет новое значение.

После завершения except снова проверяется логическое выражение в заголовке цикла. Оно даст True , так как значение n по-прежнему строка.

Выход из цикла возможен только тогда, когда значение n будет успешно конвертировано в число.

Рассмотрим следующий пример:

total = 100 i = 0 while i  5: n = int(input()) total = total - n i = i + 1 print("Осталось", total)

Сколько раз «прокрутится» цикл в этой программе, то есть сколько итераций он сделает? Ответ: 5.

  1. Сначала переменная i равна 0. В заголовке цикла проверяется условие i < 5 , и оно истинно. Тело цикла выполняется. В нем меняется значение i , путем добавления к нему единицы.
  2. Теперь переменная i равна 1. Это меньше пяти, и тело цикла выполняется второй раз. В нем i меняется, ее новое значение 2.
  3. Два меньше пяти. Тело цикла выполняется третий раз. Значение i становится равным трем.
  4. Три меньше пяти. На этой итерации i присваивается 4.
  5. Четыре по прежнему меньше пяти. К i добавляется единица, и теперь ее значение равно пяти.

«Смысловая нагрузка» данного цикла – это последовательное вычитание из переменной total вводимых чисел. Переменная i в данном случае играет только роль счетчика итераций цикла. В других языках программирования для таких случаев предусмотрен цикл for , который так и называется: «цикл со счетчиком». Его преимущество заключается в том, что в теле цикла не надо изменять переменную-счетчик, ее значение меняется автоматически в заголовке for .

В языке Python тоже есть цикл for . Но это не цикл со счетчиком. В Питоне он предназначен для перебора элементов последовательностей и других сложных объектов. Данный цикл и последовательности будут изучены в последующих уроках.

Для while наличие счетчика не обязательно. Представим, что надо вводить числа, пока переменная total больше нуля. Тогда код будет выглядеть так:

total = 100 while total > 0: n = int(input()) total = total - n print("Ресурс исчерпан")

Сколько раз здесь выполнится цикл? Неизвестно, все зависит от вводимых значений. Поэтому у цикла со счетчиком известно количество итераций, а у цикла без счетчика – нет.

Самое главное для цикла while – чтобы в его теле происходили изменения значений переменных, которые проверяются в его заголовке, и чтобы хоть когда-нибудь наступил случай, когда логическое выражение в заголовке возвращает False . Иначе произойдет зацикливание.

Примечание 1. Не обязательно в выражениях total = total — n и i = i + 1 повторять одну и ту же переменную. В Python допустим сокращенный способ записи подобных выражений: total -= n и i += 1 .

Примечание 2. При использовании счетчика он не обязательно должен увеличиваться на единицу, а может изменяться в любую сторону на любое значение. Например, если надо вывести числа кратные пяти от 100 до 0, то изменение счетчика будет таким i = i — 5 , или i -= 5 .

Примечание 3. Для счетчика не обязательно использовать переменную с идентификатором i . Можно назвать переменную-счетчик как угодно. Однако так принято в программировании, что счетчики обозначают именами i и j (иногда одновременно требуются два счетчика).

Практическая работа

  1. Измените последний код из урока так, чтобы переменная total не могла уйти в минус. Например, после предыдущих вычитаний ее значение стало равным 25. Пользователь вводит число 30. Однако программа не выполняет вычитание, а выводит сообщение о недопустимости операции, после чего осуществляет выход из цикла.
  2. Используя цикл while , выведите на экран для числа 2 его степени от 0 до 20. Возведение в степень в Python обозначается как ** . Фрагмент вывода:
. 32 64 128 256 512 1024 .

Примеры решения и дополнительные уроки в pdf-версии курса

X Скрыть Наверх

Python. Введение в программирование

Циклы и все, что нужно знать об их параметрах

В программировании не всегда все операции выполняются по одному разу. Иногда для решения поставленной задачи требуется многократное их повторение. Это касается как языка Pascal, так и других.

На помощь в таких случаях приходят специальные конструкции. Они носят название циклов. В данной статье будет рассказано о том, как работают такие компоненты. А еще – какие параметры они имеют.

Цикл – это…

Цикл – блок кода, который требуется выполнять много раз в процессе работы созданного приложения. Иногда называется петлей.

Цикл – последовательность инструкций, которые будут повторять один и тот же процесс снова и снова. Осуществляется это до тех пор, пока программа не получит команду на остановку или не будет достигнуто заранее выставленное условие.

Есть еще и бесконечный цикл. Характеризуется непрерывным повторением фрагмента утилиты, которое будет вечным. Обычно вызывается ситуация условными операторами и функциями, перенаправляющими код обратно в «первоначальный блок». И так до бесконечности.

Составляющие

При записи рассматриваемого компонента можно выделить:

  1. Тело цикла. Оно содержит выражения, операторы и иные инструкции, которые нужно будет выполнять. Можно назвать тело описанием. Реализовывается тогда, когда значение прописанного изначально условия имеет параметр true.
  2. Заголовок. Он определяет, до каких пор или сколько раз тело выполняется.

Далее будут изучены операторы циклов с параметрами. Они применяются разработчиками для того, чтобы сделать исходное приложение грамотно функционирующим. Но каждый вариант требует определенных навыков, умений и знаний.

Типы операторов цикла

В Pascal существуют разнообразные виды рассматриваемого компонента:

Схема каждого варианта указана ниже. Наглядное изображение поможет быстрее понять, что предусматривает каждый циклический блок кода.

Циклы и все, что нужно знать об их параметрах

Блок с For

Название цикла For – «со счетчиком». Он применяется тогда, когда количество повторений напрямую связано с тем, что происходит непосредственно в теле. Именно такое определение дают поисковики и специализированная литература.

Оператор For приходит на помощь, когда количество повторений заранее известно.В заголовке указываются два значения:

  1. Значение, которое получает переменная счетчик. От него начинается отсчет итераций. Он происходит шаг за шагом. Данный параметр равняется +1 на каждом новом «этапе».
  2. Значение, которое будет отвечать за значение счетчика для остановки. Отражает количество итераций цикла.

Ниже – примеры того, в каких формах представления можно выразить в Pascal рассматриваемый «оператор».

Циклы и все, что нужно знать об их параметрах

Стоит обратить внимание на то, что если между начальным и конечным значением переменных счетчика стоит to – на каждом шаге значение увеличивается на +1. При downto происходит уменьшение на аналогичный параметр.

Счетчик – переменная любого из перечисляемых типов. Начальные и конечные значения тут бывают не только значениями, но и целыми выражениями, отвечающими за возврат совместимых с типов счетчика типов данных.

Изучая параметры и выполнение цикла в Pascal, стоит более детально рассмотреть каждую существующую схему «повторяющихся блоков». Эта информация поможет не запутаться в процессе создания уникальных крупных проектов.

Количество итераций в for определено еще до выполнения «петли». Ниже – примеры того, как клиент будет отвечать за соответствующий параметр. Значение тут присваивается переменной, после чего оно используется в заголовке. К этому моменту понятно, сколько «петля» повторится:

var i, n: integer; begin write('Сколько символов: '); readln(n); for i := 1 to n do write('*'); writeln; end.

Работа с While

While – это цикл с параметром, схема которого представлена выше. А именно – оператор с предусловием. В заголовке будет находиться логическое выражение. Когда оно возвращает «истину», тело выполняется. В противном случае – нет. Программа просто перейдет к следующему фрагменту в коде.

Здесь стоит обратить внимание на следующие моменты:

  1. При выполнении тела ход программы снова возвращается к заголовку.
  2. Описание условия выполнения тела снова проходит стадию проверки.
  3. Выполнение осуществляется в «операторе» столько раз, сколько выражение логического характера возвращает себе «истину».
  4. В теле важно предусматривать все корректировки переменных, используемых в заголовках. Сделать это так, чтобы когда-нибудь наступала ситуация логической лжи. Если пренебречь этим моментом, произойдет зацикливание.

Так, While повторит код число n раз, которое заранее неизвестно. Определение происходит непосредственно по мере работы контента. Ниже – примеры выполнения соответствующего оператора.

C:\Users\ASUS\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\2.jpg Циклы и все, что нужно знать об их параметрах

С repeat

Рассматривая параметры циклов, стоит обратить внимание на так называемый оператор с repeat. While может не выполняться, если логическое выражение в заголовке сразу получило false. Но это не всегда удобно и применимо на практике.

Иногда происходит так, что тело должно выполняться хотя бы один раз, независимо от значения, который вернул оператор. Тогда на помощь приходит repeat. Его официальное определение – петля с постусловием.

  1. Оператор repeat предусматривает логическое условие после тела петли.
  2. Если параметр – false, приложение выполнит требование. В противном случае – нет.

Второй описанный момент – это ключевая разница, которую имеет пара while-repeat. Вот – пример использования цикла с параметром в случае с repeat:

Циклы и все, что нужно знать об их параметрах

Выход

Для того, чтобы выходить из петли в Pascal, есть несколько процедур:

  1. Break. Он отвечает за досрочное прекращение выполнения петли в написанной программе.
  2. Continue. Параметр в цикле, который позволяет выйти из текущей итерации. Сама петля не завершится. Она всего лишь перейдет к последующей стадии.

Вот – пример того, как происходит настройка отображения степени двойки в Pascal. Это – всего лишь фрагмент, который обычно рассматривается новичками.

Циклы и все, что нужно знать об их параметрах Циклы и все, что нужно знать об их параметрах

Выше – результат работы с операторами и петлями.

Как быстро разобраться в теме

Операторы, а также параметр цикла, ключевые слова и другие особенности Паскаля достаточно трудно освоить тем, кто не имеет понятия о разработке. Но добиться желаемого результата быстро и без проблем удастся при помощи специализированных дистанционных компьютерных курсов.

Там обязательно расскажут обо всех операторах выбранного языка, его особенностях и принципах работы. Курсы – это быстрый способ получения современной профессии в мире информационных технологий. Рассчитаны на срок от нескольких месяцев до года. Гарантируют ученику удобный образовательный процесс в любое время. Достаточно просто иметь выход в интернет и подходящее устройство.

Компьютерные курсы по Pascal научат программировать с нуля. Для более опытных разработчиков тоже есть свои интересные предложения. Процесс сопровождается кураторством, а также постоянной практикой.

Тем, кто смог завершить обучение, будут вручены электронные сертификаты. Они помогут доказать полученные знания документально. Можно закончить одно или сразу несколько направлений.

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

Цикл for без параметров

Это означает, что в цикле отсутствуют операторы инициализации и проверки условия. Будет выполняться k = p[k — 1] , пока цикл не прервется изнутри, например, по break .

Отслеживать
ответ дан 28 окт 2014 в 9:59
DarkGenius DarkGenius
895 2 2 золотых знака 11 11 серебряных знаков 31 31 бронзовый знак
@DarkGenius Спасибо, а заменить чем-нибудь возможно эту конструкцию, уж больно глаз не радует.
28 окт 2014 в 10:04
@thejadefalcon: while (true) k = p[k — 1]; возможно, более читаемо.
28 окт 2014 в 10:29
Как сказал @VladD, лучше, можно так еще: for ( ; ; ) < k = p[k - 1] >
28 окт 2014 в 10:33

Это значит, что у цикла нет условий для продолжения, а следовательно, он будет бесконечным. Ну точнее не совсем уж бесконечным — раз тело у цикла пустое, то скорее всего в нем просто вывалится исключение, но многое тут зависит от начального значения k и от содержимого p.

Также для вящей точности было бы неплохо указать, о каком языке идет речь — подобная конструкция возможна во многих языках

Однако в любом случае без своевременного break вывалится исключение — рано или поздно k выйдет за пределы допустимых индексов массива p. Небольшой пример

Отслеживать
ответ дан 28 окт 2014 в 10:01
DreamChild DreamChild
36.2k 3 3 золотых знака 45 45 серебряных знаков 85 85 бронзовых знаков
@DreamChild Java
28 окт 2014 в 10:05

@DreamChild: ну, для случая k = 1 , p = < 0 >не вывалится. А так-то вообще обычный обход связного списка: class LinkedList < int[] next; T[] data; >

Операторы итерации — for , foreach , do и while

Операторы итерации многократно выполняют инструкцию или блок инструкций. Оператор for выполняет текст, пока указанное логическое выражение вычисляется true . Инструкция foreach перечисляет элементы коллекции и выполняет его текст для каждого элемента коллекции. Оператор do условно выполняет свой текст один или несколько раз. Оператор while условно выполняет его тело ноль или более раз.

В любой момент в тексте инструкции итерации можно выйти из цикла с помощью инструкции break . Вы можете перейти к следующей итерации в цикле с помощью инструкции continue .

Инструкция for

Оператор for выполняет оператор или блок операторов, пока определенное логическое выражение равно значению true . В следующем примере показана инструкция for , выполняющая тело пока целочисленный счетчик меньше трех:

for (int i = 0; i < 3; i++) < Console.Write(i); >// Output: // 012 

В предыдущем примере показаны элементы оператора for :

    Раздел инициализатора, который выполняется только один раз перед входом в цикл. Как правило, в этом разделе объявляется и инициализируется локальная переменная цикла. Доступ к объявленной переменной извне оператора for невозможен. В разделе инициализатора в предыдущем примере объявляется и инициализируется целочисленная переменная-счетчик:

int i = 0 

Раздел итератора может содержать ноль или более следующих выражений оператора, разделенных запятыми:

  • префиксное или постфиксное выражение приращения, такое как ++i или i++
  • префиксное или постфиксное выражение декремента, такое как —i или i—
  • присваивание
  • вызов метода
  • Выражение await
  • создание объекта с помощью new оператора

Если переменная цикла не объявлена в разделе инициализатора, в разделе инициализатора можно также использовать ноль или более выражений из предыдущего списка. В следующем примере показано несколько менее распространенных вариантов использования разделов инициализатора и итератора: присваивание значения внешней переменной цикла в разделе инициализатора, вызов метода в разделах инициализатора и итератора и изменение значения двух переменных в разделе итератора.

int i; int j = 3; for (i = 0, Console.WriteLine($"Start: i=, j="); i < j; i++, j--, Console.WriteLine($"Step: i=, j=")) < //. >// Output: // Start: i=0, j=3 // Step: i=1, j=2 // Step: i=2, j=1 

Все разделы оператора for необязательны. Например, в следующем коде определяется бесконечный цикл for :

Инструкция foreach

Оператор foreach выполняет оператор или блок операторов для каждого элемента в экземпляре типа, который реализует интерфейс System.Collections.IEnumerable или System.Collections.Generic.IEnumerable , как показано в следующем примере.

List fibNumbers = [0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]; foreach (int element in fibNumbers) < Console.Write($""); > // Output: // 0 1 1 2 3 5 8 13 

Оператор foreach не ограничен этими типами. Его можно использовать с экземпляром любого типа, который удовлетворяет следующим условиям:

  • Тип имеет открытый метод без параметров GetEnumerator . Этот GetEnumerator метод может быть методом расширения типа.
  • тип возвращаемого значения метода GetEnumerator должен содержать открытое свойство Current и открытый метод MoveNext без параметров с типом возвращаемого значения bool .

В следующем примере показано использование оператора foreach с экземпляром типа System.Span , который не реализует интерфейс:

Span numbers = [3, 14, 15, 92, 6]; foreach (int number in numbers) < Console.Write($""); > // Output: // 3 14 15 92 6 

Если свойство перечислителя Current возвращает возвращаемое значение ссылки ( ref T где T тип элемента коллекции), можно объявить переменную итерации с ref ref readonly модификатором, как показано в следующем примере:

Span storage = stackalloc int[10]; int num = 0; foreach (ref int item in storage) < item = num++; >foreach (ref readonly var item in storage) < Console.Write($""); > // Output: // 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

Если исходная коллекция инструкции foreach пуста, тело оператора foreach не выполняется и пропускается. Если оператор foreach применяется к null , возникает исключение NullReferenceException.

await foreach

await foreach (var item in GenerateSequenceAsync())

Оператор await foreach можно также использовать с экземпляром любого типа, который удовлетворяет следующим условиям:

  • Тип имеет открытый метод без параметров GetAsyncEnumerator . Этот метод может быть методом расширения типа.
  • Тип возвращаемого значения метода GetAsyncEnumerator имеет открытое свойство Current и открытый метод без параметров MoveNextAsync , тип возвращаемого значения которого — Task , ValueTask или любой другой подтверждающий ожидание тип, метод ожидания которого GetResult возвращает значение bool .

Элементы потока по умолчанию обрабатываются в захваченном контексте. Чтобы отключить захват контекста, используйте метод расширения TaskAsyncEnumerableExtensions.ConfigureAwait. Дополнительные сведения о контекстах синхронизации и захвате текущего контекста см. в статье Использование асинхронного шаблона, основанного на задачах. Дополнительные сведения об асинхронных потоках см. в руководстве по асинхронным потокам.

Тип переменной итерации

Можно использовать ключевое слово var , чтобы компилятор мог определить тип переменной итерации в операторе foreach , как показано в следующем коде:

foreach (var item in collection)

var Тип может быть выведен компилятором в качестве ссылочного типа, допускающего значение NULL, в зависимости от того, включен ли контекст с поддержкой NULL и является ли тип выражения инициализации ссылочным типом. Дополнительные сведения см . в разделе неявно типизированные локальные переменные.

Можно также явно указать тип переменной итерации, как показано в следующем коде:

IEnumerable collection = new T[5]; foreach (V item in collection)

В предыдущей форме тип T элемента коллекции должен быть неявно или явно преобразован в тип V переменной итерации. Если явное преобразование из T в V завершается ошибкой во время выполнения, оператор foreach выдает исключение InvalidCastException. Например, если T является незапечатанным типом класса, V может быть любым типом интерфейса, даже тем, который T не реализует. Во время выполнения тип элемента коллекции может быть производным от T и фактически реализовать V . В противном случае возникает InvalidCastException.

Инструкция do

Оператор do выполняет оператор или блок операторов, пока определенное логическое выражение равно значению true . Так как это выражение оценивается после каждого выполнения цикла, цикл do выполняется один или несколько раз. Цикл do отличается от while цикла, который выполняется нулевым или более раз.

В следующем примере показано применение оператора do .

int n = 0; do < Console.Write(n); n++; >while (n < 5); // Output: // 01234 

Инструкция while

Оператор while выполняет оператор или блок операторов, пока определенное логическое выражение равно значению true . Так как это выражение оценивается перед каждым выполнением цикла, цикл while выполняется ноль или несколько раз. Цикл while отличается от do цикла, который выполняется один или несколько раз.

В следующем примере показано применение оператора while .

int n = 0; while (n < 5) < Console.Write(n); n++; >// Output: // 01234 

Спецификация языка C#

Дополнительные сведения см. в следующих разделах статьи Спецификация языка C#:

Дополнительные сведения об этих функциях см. в следующих заметках о предложении функций:

  • Асинхронные потоки
  • Поддержка расширения GetEnumerator для циклов foreach

См. также

Совместная работа с нами на GitHub

Источник этого содержимого можно найти на GitHub, где также можно создавать и просматривать проблемы и запросы на вытягивание. Дополнительные сведения см. в нашем руководстве для участников.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *