Синтаксис, возможности и подводные камни цикла for в Python 3

34

Подобно циклу while цикл for представляет собой оператор языка программирования, то есть оператор итерации, который позволяет повторять код кода определенное количество раз.

Синтаксис цикла For

Как уже упоминалось ранее, цикл for в Python является итератором, основанным на цикле. Он проходит по элементам list и tuple, строкам, ключам dict и другим итерируемым объектам.
Цикл for в Python начинается с ключевого слова for, за которым следует произвольное имя переменной, которое будет хранить значения следующего объекта последовательности. Общий синтаксис выглядит следующим образом:

for <переменная> in <последовательность>:
    <действие>
else:
    <действие>

Элементы “последовательности” перебираются один за другим “переменной” цикла; если быть точным, переменная указывает на элементы. Для каждого элемента выполняется “действие”.

Пример простого цикла for в Python:

>>> languages = ["C", "C++", "Perl", "Python"]
>>> for x in languages:
...     print(x)
...
C
C++
Perl
Python
>>> 

Блок else является особенным; в то время как программист, работающий на Perl знаком с ним, это неизвестная конструкция для программистов, которые работают на C и C++. Семантически он работает точно так же, как и в цикле while.
Он будет выполнен только в том случае, если цикл не был “остановлен” оператором break. Таким образом, он будет выполнен только после того, как все элементы последовательности будут пройдены.

Если в программе цикл for должен быть прерван оператором break, цикл будет завершен, и поток программы будет продолжен без выполнения действий из else.
Обычно фразы break связаны с условными операторами.

edibles = ["отбивные", "пельмени","яйца","орехи"]
for food in edibles:
    if food == "пельмени":
        print("Я не ем пельмени!")
        break
    print("Отлично, вкусные " + food)
else:
    print("Хорошо, что не было пельменей!")
print("Ужин окончен.")

Если мы запустим этот код, получим следующий результат:

Отлично, вкусные отбивные
Я не ем пельмени!
Ужин окончен.

Удалим “пельмени” из нашего списка материалов и получим следующее:

Отлично, вкусные отбивные
Отлично, вкусные яйца
Отлично, вкусные орехи
Хорошо, что не было пельменей!
Ужин окончен.

Предположим, отвращение к пельменям у нас не настолько велико, чтобы перестать потреблять другую пищу. Тогда это приводит к продолжению работы цикла с оператором continue. В следующем маленьком скрипте мы используем оператор continue, чтобы продолжить, итерацию по списку, когда мы сталкиваемся с пельменями. Поэтому продолжайте мешать нам потреблять спам!

edibles = ["отбивные", "пельмени","яйца","орехи"]
for food in edibles:
    if food == "пельмени":
        print("Я не ем пельмени!")
        continue
    print("Отлично, вкусные " + food)
    # здесь может быть код для наслаждения едой:-)
else:
    print("Ненавижу пельмени!")
print("Ужин окончен.")

Результат будет следующим:

Отлично, вкусные отбивные
Я не ем пельмени!
Отлично, вкусные яйца
Отлично, вкусные орехи
Ненавижу пельмени!
Ужин окончен.

Итерация по спискам с функцией range()

Если вам нужно получить доступ к индексам списка, не очевидно как использовать цикл for для этой задачи. Мы можем получить доступ ко всем элементам, но индекс элемента остается недоступным. Есть способ получить доступ как к индексу элемента, так и к самому элементу. Для этого используйте функцию range() в сочетании с функцией длины len():

fibonacci = [0,1,1,2,3,5,8,13,21]
for i in range(len(fibonacci)):
    print(i,fibonacci[i])

Вы получите следующий вывод:

0 0
1 1
2 1
3 2
4 3
5 5
6 8
7 13
8 21

Примечание. Если вы примените len() к list или tuple, получите соответствующее количество элементов этой последовательности.

Подводные камни итераций по спискам

Если вы перебираете список, лучше избегать изменения списка в теле цикла. Чтобы наглядно увидеть, что может случиться, посмотрите на следующий пример:

colours = ["красный"]
for i in colours:
    if i == "красный":
        colours += ["черный"]
    if i == "черный":
        colours += ["белый"]
print(colours)

Что выведет print(colours)?

['красный', 'черный', 'белый']

Чтобы избежать этого, лучше всего работать с копией с помощью срезов, как сделано в следующем примере:

colours = ["красный"]
for i in colours[:]:
    if i == "красный":
        colours += ["черный"]
    if i == "черный":
        colours += ["белый"]
print(colours)

В результате вы получите следующее:

['красный', 'черный']

Мы изменили список colours, но данное изменение не повлияло на цикл. Элементы, которые должны быть итерированы, остаются неизменными во выполнения цикла.

Enumerate в цикле For

Enumerate — встроенная функция Python. Большинство новичков и даже некоторые продвинутые программисты не знают о ней. Она позволяет нам автоматически считать количество проходов. Вот пример:

for counter, value in enumerate(some_list):
   print(counter, value)

Функция enumerate также принимает необязательный аргумент (значение начала отсчета, по умолчанию 0), который делает ее еще более полезной.

my_list = ['яблоко', 'банан', 'вишня', 'персик']
for c, value in enumerate(my_list, 1):
    print(c, value)
# Результат:
# 1 яблоко
# 2 банан
# 3 вишня
# 4 персик

Все материалы по циклу for мы собрали в теме #цикл for