Python 教學/

迴圈

Hui 109,10,27

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前言

程式寫作時，我們常常需要重複執行某段程式，這時迴圈的使用就顯得很重要

當我們已知or可計算執行的次數時我們常用for迴圈
而當執行次數難以計算時，就比較適合用while迴圈

for

用法:
for (一物件) in (所有物件) :

簡單來說 就是 for "自己取的變數名稱" in "list,taple…":
"你要執行的程式碼"
PS:注意縮排

我們每次執行 都會從 後面的 list 依序 拿其中一個元素對他做處理

Q:那我只是單純的想做100次呢?
那就用"range()"

for 範例1

for 後面接一個 range() 如

for i in range(5):
    print(i)
# 0,1,2,3,4

range

class range(stop)
class range(start, stop[, step])

用法

1. 單純設定一個停止的數
   如range(30)

# 0,1,2,3,4,....29

2. 設定開頭和結尾
   如range(5,30)

# 5,6,7,8,9,10...29

3. 設定開頭、結尾和每一次加多少(step)
   如range(5,30,5)

# 5,10,15,20,25

當然數字不一定是要正的，負的也行

練習1

輸入:n
輸出:n 到 0
ex:10,9,8,7,6,…0,

hint:

x = int(input()) #輸入一個數字，並轉為整數的型態

print(x) #輸出一個數字

練習2

輸入:n
輸出:F1~Fn 的費氏數列

ex:
input:6
output:1,1,2,3,5,8,

input:8
output:1,1,2,3,5,8,13,21,

解答:

n = int(input())

fb_list=[]
for i in range(n):
  if i == 0 or i == 1:
    fb_list.append(1)
  else :
    fb_list.append(fb_list[-1]+fb_list[-2]) 

print(fb_list)

for 範例2

for 後面接一個list

舉例來說

list=[2,4,5,8,1,3]

for x in list:
    print(x)
#     2,4,5,8,1,3

當然，不一定要都是相同的型態

list=['gawr','gura',1,0,0,'!']

for x in list:
    print(x,end='')

練習3

給定

list_A=[1,2,3,54,4,4,6,8]

輸出:
兩倍的list_A
ex:
[2,4,6,108,8…]

練習3.5

給定

list_B=[1,2,3,54,4,4,6,8]

輸出:
新的list_C=list_B的反過來
ex:
[8,6,4,4,54,3,2,1]

hint: Using "insert()" to add item in new list

for 範例3

防風林外還有防風林外還有防林

for 迴圈中當然也還能有for 迴圈

而要怎麼判斷屬於哪層的for迴圈則是看縮排

list_G=[['x1','x2','x3'],['y1','y2','y3'],['z1','z2','z3']]
for dim in list_G:
  for pos in dim:
    print(pos)

上面這 第一個 dim指的是 list 中的 list

a=10
b=20
count=0
for i in range(a):
    for j in range(b):
        count += 1 #count = count + 1
print(count)

猜猜看會輸出多少?

因為內層的 for 執行了20次count+=1
而外層的 for 執行了內層的 for 10次
所以20*10=200

a=10
b=20
count=0
for i in range(a):
    count+=1
    for j in range(b):
        count+=1
print(count)

那這樣是多少呢?

印星星

for 搭配 if

a=int(input())
listA=['gura',1,0,0,'!']
for x in listA:
  print(x,end=' ')
print('')
for i in range(a):
  if i==(int)(a/1.5):
    for j in range(a+i+1):
      if j>=a-i and j<=a+i+1:
        print('*',end='')
      else:
        print(' ',end='')
  else:
    for j in range(a):
      if j==a-i:
        print('*',end='')
      else:
        print(' ',end='')
    for j in range(i+1):
      if j==i:
        print('*',end='')
      else:
        print(' ',end='')
  print('')

練習4 (easy)

輸入 n
印出 n*n的正方形

ex:
input=3
output=
***
***
***

a=int(input())
for i in range(a):
  for j in range(a):
    print('*',end='')
  print('')

練習5(hard 題目我抄來的)

輸入 n
印出 所有小於n的質數

ex:
input=15
output=2,3,5,7,11,13

a=int(input())
count=0
for i in range(a):
  for j in range(1,i):
    if (i%j)==0:
      count+=1
  if count==1:
    print(i,end=',')
  count=0

練習6(hard)

輸入 n
印出 半徑為n的圓形

you may need sqrt() and round()

import math

r=int(input())
count=0
for i in range(2*r+1):
  for j in range(2*r+1):
    if (i-r)**2+(j-r)**2<=r**2 and (i-r)**2+(j-r)**2>=r**2 :
      print('*',end='')
    else:
      print(' ',end='')
  print('')

while

whlie 通常用於我們不知道做幾次，但是知道甚麼時候該結束的事件

a=2
while(a<4096):
  a*=a
  print(a)

上面範例就是a一直平方直到a>=4096

a=1
k=' '
while(k):
  k=input()
  a+=1
  print(a,k)
print('--end--')

這段程式碼則是會在k沒有輸入時停止

break (can also use in for loop)

在執行到一半時，如果我們希望能直接跳出迴圈則使用break

break!

a=1
k=' '
while(k):
  k=input()
  if k=='exit':
    break
  a+=1
  print(a,k)
  
print('--end--')

上面程式在k==exit時會直接跳出while loop

continue (can also use in for loop)

a=1
k=' '
while(k):
  k=input()
  if k== 'pass':
    continue
  a+=1
  print(a,k)
  if k=='exit':
    break
print('--end--')

practice 01

input 整數n ,n>0 請輸出 n 的二進位數

ex:
input:4
output:100

input:15
output:1111

a=int(input())
output=''
while(a>0):
  output=str(int(a%2))+output
  a=a-(a%2)
  a=a/2
print(output)

疑難雜症

for x in list??

舉例來說

list=[2,4,5,8,1,3]

for x in list:
    print(x)
#     2,4,5,8,1,3

不過這邊的運算大概是這樣

list=[2,4,5,8,1,3]
for i in range(len(list)):
    x=list[i]
    print(x)

.
.
.
.

a=[-1,2,-3,-4,5,6,7,-8,9,-10,11]
for x in a:
  x+=10
print(a)

對x的操作只影響x
不影響list
.
.
.

a=[-1,2,-3,-4,5,6,7,-8,9,-10,11]
for x in a:
  if x<0:
    a.remove(x)
print(a)

a=[-1,2,-3,-4,5,6,7,-8,9,-10,11]
for x in a[:]:
  if x<0:
    a.remove(x)
print(a)

如果對list直接操做要注意是否會影響跌代的結構

補充

for 迴圈其實是呼叫一個迭代器

Python進階技巧 (6) — 迭代那件小事：深入了解 Iteration / Iterable / Iterator / __iter__ / __getitem__ / __next__ / yield

所以可以透過自訂迭代邏輯來客製化迴圈

ex:

class MyIterator:
    def __init__(self):
        self.total_times = 0
        self.index = 0
        
    def add_times(self, times):
        self.total_times += times
        return self

    def __iter__(self):
        return self
        
    def __next__(self):
        self.index += 1
        if self.index <= self.total_times:
            return self.index
        else:
            self.index -= 1
            raise StopIteration
        
my_iterator = MyIterator()
for item in my_iterator.add_times(3):
    print(item)

for item in my_iterator.add_times(3):
    print(item)

for item in my_iterator:
    print(item)

挑戰?

https://leetcode.com/problems/two-sum/
https://leetcode.com/problems/add-two-numbers/
https://leetcode.com/problems/climbing-stairs/