Python - Циклы while: Руководство для начинающих

Привет, мечтающие программисты Python! Сегодня мы погружаемся в увлекательный мир циклов while. В качестве вашего доброго соседа-компьютерного учителя, я здесь, чтобы вести вас по этому пути шаг за шагом. Так что возьмите свой любимый напиток, удобно расположьтесь и давайте вместе отправимся в это захватывающее приключение!

Что такое цикл while?

Перед тем как погружаться в детали, начнем с основ. Представьте себе, что вы играете в игру, где вам нужно бросать кости до тех пор, пока не выпадет шесть. Вы бы не знали заранее, сколько раз вам нужно будет бросить, правильно? Вот и приходят на помощь циклы while!

Цикл while в Python позволяет вам выполнять блок кода повторно, пока выполняется определенное условие. Это как говорить Python: "Эй, продолжай делать это, пока я не скажу остановиться!"

Основная синтаксис

Вот как выглядит цикл while в его самой простой форме:

while условие:
# код для выполнения

Довольно прямолинейно, не так ли? Давайте разберем это:

1. Ключевое слово while сообщает Python, что мы начинаем цикл while.
2. условие — это boolean выражение, которое определяет, следует ли продолжать цикл или остановиться.
3. Отступленный блок кода — это то, что выполняется повторно, пока условие истинно.

Простой пример

Давайте применим это к нашей игре с костями:

import random

проброс = 0
while проброс != 6:
проброс = random.randint(1, 6)
print(f"Вы бросили {проброс}")

print("Поздравляем! Вы бросили 6!")

В этом примере:

• Мы импортируем модуль random для генерации случайных чисел.
• Инициализируем проброс равным 0.
• Цикл while продолжается, пока проброс не равен 6.
• Внутри цикла мы генерируем случайное число между 1 и 6 и выводим его.
• Как только мы бросим 6, цикл заканчивается, и мы выводим поздравительное сообщение.

Запустите этот код несколько раз, и вы увидите, что количество бросков может варьироваться. Вот в чем красота циклов while — они идеально подходят для ситуаций, когда вы не знаете заранее, сколько итераций вам понадобится.

Бесконечный цикл while в Python

Теперь поговорим о чем-то немного опасном, но захватывающем — бесконечных циклах. Это как открыть мешок с вашими любимыми чипсами; как только начнете, трудно остановиться!

Бесконечный цикл — это цикл while, который никогда не заканчивается, потому что его условие всегда истинно. Хотя это может звучать как рецепт для катастрофы, на самом деле в программировании есть некоторые законные применения бесконечных циклов.

Вот простой пример:

while True:
print("Это бесконечный цикл!")

Этот цикл будет выводить "Это бесконечный цикл!" вечно... или по крайней мере до тех пор, пока вы не остановите программу вручную (обычно нажимая Ctrl+C).

Более практичный пример

Создадим простой калькулятор, который работает до тех пор, пока пользователь не решит выйти:

while True:
print("\nПростой калькулятор")
print("1. Сложение")
print("2. Вычитание")
print("3. Выход")

выбор = input("Введите ваш выбор (1-3): ")

if выбор == '3':
print("Спасибо за использование калькулятора. До свидания!")
break
elif выбор in ('1', '2'):
число1 = float(input("Введите первое число: "))
число2 = float(input("Введите второе число: "))

if выбор == '1':
print(f"Результат: {число1 + число2}")
else:
print(f"Результат: {число1 - число2}")
else:
print("Неверный ввод. Пожалуйста, попробуйте еще раз.")

В этом примере:

• Мы используем бесконечный цикл, чтобы калькулятор продолжал работать.
• Пользователь может выбрать сложение, вычитание или выход.
• Если пользователь выбирает выход (опция 3), мы используем оператор break, чтобы выйти из цикла.
• Для опций 1 и 2 мы выполняем вычисление и показываем результат.
• Если пользователь вводит неверную опцию, мы выводим сообщение об ошибке, и цикл продолжается.

Это отличный пример того, как бесконечные циклы могут быть полезны для создания интерактивных программ!

Цикл while-else в Python

Теперь рассмотрим уникальную особенность циклов while в Python — блок else. Это как иметь резервный план на случай, если ваш цикл завершается нормально.

Синтаксис выглядит так:

while условие:
# код для выполнения пока условие истинно
else:
# код для выполнения, когда условие цикла становится ложным

Блок else выполняется, когда условие цикла становится ложным. Однако, если цикл прерывается оператором break, блок else пропускается.

Пример: Поиск числа

Давайте используем цикл while-else для поиска числа в списке:

числа = [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]
цель = 10
индекс = 0

while индекс < len(числа):
if числа[индекс] == цель:
print(f"Найдено {цель} на индексе {индекс}")
break
индекс += 1
else:
print(f"{цель} не найдено в списке")

В этом примере:

• Мы проходим по списку чисел.
• Если мы находим цель, мы выводим ее позицию и прерываем цикл.
• Если мы не находим цель и цикл завершается нормально, выполняется блок else.

Это особенно полезно, когда вы хотите выполнить действие только если цикл завершается без нахождения искомого элемента.

Однострочные блоки инструкций

Иногда ваш цикл while может быть настолько простым, что ему достаточно одной строки кода. В таких случаях Python позволяет написать это все в одну строку. Это как микроволновая еда в программировании — быстро и удобно!

Вот синтаксис:

while условие: инструкция

Давайте посмотрим на пример:

счет = 5
while счет > 0: print(счет); счет -= 1

Этот компактный цикл выведет числа от 5 до 1.

Однако, советуем воздержаться: хотя однострочные циклы могут быть удобными, они могут также сделать ваш код менее читаемым, если используются слишком часто. Часто лучше отдать предпочтение читаемости перед краткостью, особенно если вы только учитесь.

Заключение

Поздравляем! Вы только что завершили краткий обзор циклов while в Python. От базовых циклов до бесконечных циклов, конструкций while-else и даже однострочных циклов, у вас теперь есть прочная основа в этой важной программистской концепции.

Помните, практика — это ключ к успеху. Попробуйте создать свои собственные циклы while, экспериментируйте с различными условиями и посмотрите, что вы сможете построить. Кто знает? Ваш следующий проект может стать следующим большим шагом в мире программирования!

Счастливого кодирования, и愿 ваши циклы всегда завершаться тогда, когда вы хотите это!

Метод	Описание	Пример
Базовый цикл while	Выполняет блок кода пока условие истинно	while счет > 0: print(счет); счет -= 1
Бесконечный цикл while	Продолжается бесконечно до manualного останова или до выполнения условия break	while True: print("Это бесконечный цикл!")
Цикл while-else	Выполняет блок else, когда условие цикла становится ложным	while условие: ... else: ...
Однострочный цикл while	Выполняет одну инструкцию пока условие истинно	while счет > 0: print(счет); счет -= 1
Оператор break	Выходит из цикла досрочно	while True: if условие: break
Оператор continue	Пропускает оставшуюся часть текущей итерации и переходит к следующей	while True: if условие: continue

Credits: Image by storyset