Python Vadovėlis/Ciklai For

Iš wiki.angis.net.
Jump to navigation Jump to search
 ← Sąrašai Turinys Loginiai reiškiniai → 


Ciklas for

Ciklai

Ir štai naujas spausdinimo būdas: 

nuo_vieno_iki_dešimt = range(1, 11)
for skaičius in nuo_vieno_iki_dešimt:
    print(skaičius)

ir kodo išvestis būtų tokia: 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Išvestis atrodo labai pažįstama, tačiau programos kodas atrodo kitaip. Pirmoje eilutėje naudojama funkcija range. Funkcija range naudoja du argumentus, tokius kaip šie range(pradžia, pabaiga), kurie nurodo intervalo galus. pradžia yra pirmasis intervalo skaičius. pabaiga yra vienu didesnis nei paskutinis intervalo skaičius. Atkreipk dėmesį, kad šį kodą galima parašyti ir trumpiau: 

for skaičius in range(1, 11):
    print(skaičius)

range funkcija grąžina iteraciją (proceso kartojimas skirtas rezultatų sekos generavimui). Tai galima paversti sąrašu naudojant funkciją list. Štai keli pavyzdžiai, parodantys, kas nutinka su komanda range: 

>>> range(1, 10)
range(1, 10)
>>> list(range(1, 10))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> list(range(-32, -20))
[-32, -31, -30, -29, -28, -27, -26, -25, -24, -23, -22, -21]
>>> list(range(5,21))
[5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]
>>> list(range(21, 5))
[]

Eilutė for skaičius in nuo_vieno_iki_dešimt: naudoja for valdymo struktūrą. for struktūra atrodo taip: for elementas in sąrašas:. sąrašas pereinamas nuo pirmojo sąrašo elemento iki paskutinio. Kai for eina per kiekvieną sąrašo elementą, jis kiekvieną reikšmę priskiria elementas kintamajam. Tai leidžia naudoti elementas kiekvieną kartą, kai ciklas for pereinamas iš eilės. Štai dar vienas pavyzdys, kad būtų lengviau suprasti: 

demoSąrašas = ["gyvybė", 42, "visata", 6, "ir", 9, "oras"]
for elementas in demoSąrašas:
    print("Dabartinis elementas yra:", elementas)

Rezultatas yra: 

Dabartinis elementas yra: gyvybė
Dabartinis elementas yra: 42
Dabartinis elementas yra: visata
Dabartinis elementas yra: 6
Dabartinis elementas yra: ir
Dabartinis elementas yra: 9
Dabartinis elementas yra: oras

Atkreipk dėmesį, kaip ciklas for praeina ir nustato elemento reikšmę kiekvienam sąrašo elementui. Taigi, kam tinkamas for? Pirmasis naudojimas yra peržiūrėti visus sąrašo elementus ir ką nors padaryti su kiekvienu iš jų. Štai greitas būdas sudėti visus elementus: 

sąrašas = [2, 4, 6, 8]
suma = 0
for skaičius in sąrašas:
    suma = suma + skaičius

print("Suma yra:", suma)

o išvestis yra tiesiog:

Suma yra: 20

Arba gali parašyti programą, kad sužinotum, ar sąraše yra dublikatų. Pavyzdžiui kaip ši programa: 

sąrašas = [4, 5, 7, 8, 9, 1, 0, 7, 10]
sąrašas.sort()
praeitas = None
for elementas in sąrašas:
    if praeitas == elementas:
        print("Dublikatas", praeitas, "rastas.")
    praeitas = elementas

ir turime rezultatą: 

Dublikatas 7 rastas.

Gerai, tai kaip gi tai veikia? Čia yra speciali derinimo versija, kuri turėtų tau padėti suprasti (tau to nereikia įvesti): 

l = [4, 5, 7, 8, 9, 1, 0, 7, 10]
print("l = [4, 5, 7, 8, 9, 1, 0, 7, 10]", "\t\tl:", l)
l.sort()
print("l.sort()", "\t\tl:", l)
praeitas = l[0]
print("praeitas = l[0]", "\t\tpraeitas:", praeitas)
del l[0]
print("del l[0]", "\t\tl:", l)
for elementas in l:
    if praeitas == elementas:
        print("Dublikatas", praeitas, "rastas.")
    print("if praeitas == elementas:", "\t\tpraeitas:", praeitas, "\telementas:", elementas)
    praeitas = elementas
    print("praeitas = elementas", "\t\tpraeitas:", praeitas, "\telementas:", elementas)

ir kodo išvestis būtų: 

l = [4, 5, 7, 8, 9, 1, 0, 7, 10]        l: [4, 5, 7, 8, 9, 1, 0, 7, 10]
l.sort()                l: [0, 1, 4, 5, 7, 7, 8, 9, 10]
praeitas = l[0]             praeitas: 0
del l[0]                l: [1, 4, 5, 7, 7, 8, 9, 10]
if praeitas == elementas:        praeitas: 0         elementas: 1
praeitas = elementas             praeitas: 1         elementas: 1
if praeitas == elementas:        praeitas: 1         elementas: 4
praeitas = elementas             praeitas: 4         elementas: 4
if praeitas == elementas:        praeitas: 4         elementas: 5
praeitas = elementas             praeitas: 5         elementas: 5
if praeitas == elementas:        praeitas: 5         elementas: 7
praeitas = elementas             praeitas: 7         elementas: 7
Dublikatas 7 rastas.
if praeitas == elementas:        praeitas: 7         elementas: 7
praeitas = elementas             praeitas: 7         elementas: 7
if praeitas == elementas:        praeitas: 7         elementas: 8
praeitas = elementas             praeitas: 8         elementas: 8
if praeitas == elementas:        praeitas: 8         elementas: 9
praeitas = elementas             praeitas: 9         elementas: 9
if praeitas == elementas:        praeitas: 9         elementas: 10
praeitas = elementas             praeitas: 10        elementas: 10

Priežastis, kodėl į kodą įdėjau tiek daug print komandų, buvo ta, kad galėtum matyti, kas vyksta kiekvienoje eilutėje (beje, jei kažkada negalėsi suprasti, kodėl programa neveikia, pabandyk įdėti spausdintų komandų tose vietose, kur nori sužinoti, kas vyksta). Pirmiausia programa prasideda nuobodžiu senu sąrašu. Toliau programa surūšiuoja sąrašą. Tai darome tam, kad visi dublikatai būtų dedami vienas šalia kito. Tada programa apibrėžia kintamąjį praeitas. Tada pirmasis sąrašo elementas ištrinamas, kad pirmasis elementas nebūtų klaidingai laikomas dublikatu. Toliau aprašomas for ciklas. Kiekvienas sąrašo elementas tikrinamas, ar jis sutampa su ankstesniu. Jeigu sutampa – dublikatas rastas. Tada kintamasis praeitas yra pakeičiamas taip, kad kitame for cikle kintamasis praeitas būtų ankstesnis dabartinis elementas. Be abejo, nustatytome, kad 7 yra dublikatas. (Atkreipk dėmesį, kaip \t naudojamas spausdinant tabuliavimo žymę (tab'as).)

Kitas būdas naudoti for ciklą yra norint ką nors padaryti tam tikrą skaičių kartų. Štai trumpas kodas, kaip atspausdinti pirmuosius 9 „Fibonacci“ serijos sakičius: 

a = 1
b = 1
for c in range(1, 10):
    print(a, end=" ")
    n = a + b
    a = b
    b = n

su stebėtinu rezultatu: 

1 1 2 3 5 8 13 21 34

Viskas, ką galima padaryti naudojant for ciklą, taip pat gali būti padaryta naudojant while ciklą, bet for ciklas suteikia lengvą būdą pereiti per visus sąrašo elementus arba ką nors padaryti tam tikrą skaičių kartų.


Sąrašų rūšiavimas

Ciklas for taip pat dažnai naudojamas sąrašų rūšiavimo užduotyse. Paprastų sąrašų, kurie yra sudaryti iš skaičių ar eilučių, rūšiavimui gali naudoti funkciją sort, kuri buvo paminėta prieš tai skaitytame skyriuje. Tačiau gali susidurti su situacijomis, kai ši funkcija yra nepakankama. Egzistuoja daug rūšiavimo algoritmų, tačiau čia išmoksi vieną paprasčiausių iš jų - burbuliuko algoritmą (angl. bubble sort).

Algoritmo idėja yra tokia, kad iš kairės į dešinę lyginame gretimų elementų poras ir sukeičiame elementus vietomis, jei pirmasis yra didesnis už antrąjį. Kiekvienos iteracijos metu, didžiausias nesurūšiuotas elementas juda link sąrašo galo. Toks judėjimas primena burbuliukų vandenyje judėjimą į paviršių, iš ko ir kilo algoritmo pavadinimas. Iteracijos kartojamos tol, kol visi elementai yra savo vietose.

1 iteracija.png

Pavyzdžiui, surūšiuokime jau prieš tai naudotą sąrašą [42, 7, 0, 123].

Pirma iteracija:

  • Lyginami pirmi du elementai. Antrasis yra didesnis už pirmąjį, todėl elementai pakeičiami vietomis.
  • Lyginami antras ir trečias elementai. Trečiasis yra didesnis už antrąjį, todėl elementai pakeičiami vietomis.
  • Lyginami paskutiniai du elementai. Jie yra išdėstyti tinkamai, todėl nėra pakeičiami vietomis.



2 iteracija.png

Antra iteracija:

  • Lyginami pirmi du elementai. Antrasis yra didesnis už pirmąjį, todėl elementai pakeičiami vietomis.
  • Lyginami antras ir trečias elementai. Jie yra išdėstyti tinkamai, todėl nėra pakeičiami vietomis.
  • Lyginami paskutiniai du elementai. Jie yra išdėstyti tinkamai, todėl nėra pakeičiami vietomis.





3 iteracija.png

Trečia iteracija:

  • Elementai išdėstyti tinkamai.
  • Elementai išdėstyti tinkamai.
  • Elementai išdėstyti tinkamai.


Trečios iteracijos metu algoritmas neatlieka jokių pakeitimų, tad nustatoma, kad sąrašas yra surūšiuotas, algoritmas baigtas.




Algoritmo kodą galima užrašyti taip: 

def burbuliukoRūšiavimas(sąrašas):
    sąrašoIlgis = len(sąrašas)
    # Maksimalus iteracijų skaičius - sąrašo ilgis - 1 elementas
    for i in range(sąrašoIlgis  - 1): 
        arBuvoPakeitimų = 0
        # Kiekvienoje iteracijoje lyginami visi elementai
        for j in range(sąrašoIlgis - 1): 
            if sąrašas[j] > sąrašas[j + 1]:
                # Sukuriame laikiną elementą, kuris saugo pirmąjį lyginamą elementą
                laikinasElementas = sąrašas[j]
                # Pirmąjam elementui priskiriame antro elemento reikšmę
                sąrašas[j] = sąrašas[j + 1]
                # Antrajam elementui priskiriame laikino elemento reikšmę, kuri yra lygi buvusiam pirmąjam elementui
                sąrašas[j + 1] = laikinasElementas
                # Pasižymime, kad iteracijos metu buvo padaryti pakeitimai, taigi reikės papildomų iteracijų
                arBuvoPakeitimų = 1
        # Jei visos iteracijos metu nebuvo nei vieno pakeitimo, algoritmas baigiamas
        if arBuvoPakeitimų == 0:
            break
    return sąrašas

rezultatas = burbuliukoRūšiavimas([42, 7, 0, 123])

print (rezultatas)

Programos išvestis:

[0, 7, 42, 123]


Pratimai

Sukurk naują sarašą, kuris turėtų tik skaičiaus 3 daliklius (skaičius turi dalintis iš 3) iš 'x' sąrašo ir tik skaičiaus 5 daliklius iš 'y' sąrašo.

x = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

y = [11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]

Sprendimas   
x = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
y = [11,12,13,14,15,16,17,18,19,20]
c = []
for i in x:
	if i % 3 == 0:
		c.append(i)
for i in y:
	if i % 5 == 0:
		c.append(i)
print(c)

Parašyk programą, kuri atspausdintų eglutę, pagal vartotojo įvesta eglutės aukštį.

Pvz. Įvestis = 3

Išvestis: 

*
**
***
Sprendimas   
def spausdintiEglutę(aukstis):
    for i in range(1, aukstis + 1):
        print('*'*i)

spausdintiEglutę(3)
 ← Sąrašai Turinys Loginiai reiškiniai → 
Gauta iš „https://wiki.angis.net/index.php?title=Python_Vadovėlis/Ciklai_For&oldid=4265“