# Цикл for

---

## Сам цикл

----

Этот цикл пробегается по набору значений, помещает каждое значение в переменную, и затем в цикле мы можем с этой переменной производить различные действия.

----

Формальное определение цикла for:

for переменная in набор_значений:
    инструкции

----

После ключевого слова for идет название переменной, в которую будут помещаться значения. Затем после оператора in указывается набор значений и двоеточие.

А со следующей строки располагается блок инструкций цикла, которые также должны иметь отступы от начала цикла.

----

При выполнении цикла Python последовательно получает все значения из набора и передает их переменную. Когда все значения из набора будут перебраны, цикл завершает свою работу.

В качестве набора значений, например, можно рассматривать строку, которая по сути представляет набор символов.

----

Посмотрим на примере:

message = "Hello"
 
for c in message:
    print(c)

----

В цикле определяется переменную c, после оператора in в качестве перебираемого набора указана переменная message, которая хранит строку "Hello". В итоге цикл for будет перебираеть последовательно все символы из строки message и помещать их в переменную c. Блок самого цикла состоит из одной инструкции, которая выводит значение переменной с на консоль.

----

Цикл for также может иметь дополнительный блок else, который выполняется после завершения цикла:

message = "Hello"
for c in message:
    print(c)
else:
    print(f"Последний символ: {c}. Цикл завершен");
print("Работа программы завершена")  # инструкция не имеет отступа, поэтому не относится к else

Стоит отметить, что блок else имеет доступ ко всем переменным, которые определены в цикле for.

---

## Range()

----

Итак, как работает функция Python под названием range? Простыми словами, range() позволяет вам генерировать ряд чисел в рамках заданного диапазона.

----

В зависимости от того, как много аргументов вы передаете функции, вы можете решить, где этот ряд чисел начнется и закончится, а также насколько велика разница будет между двумя числами.

----

for i in range(3, 16, 3):
    quotient = i / 3
    print(f"{i} делится на 3, результат {int(quotient)}.")

----

В этом цикле вы просто можете создать ряд чисел, кратных трем, так что вам не нужно вводить каждое из них лично.

----

Есть три способа вызова range():

* range(стоп) берет один аргумент
* range(старт, стоп) берет два аргумента
* range(старт, стоп, шаг) берет три аргумента

----

Вызывая range() с одним аргументом, вы получите ряд чисел, начинающихся с 0 и включающих каждое число до, но не включая число, которое вы обозначили как конечное (стоп).

----

Как это выглядит на практике:

for i in range(3):
    print(i)

----

Вызывая range() с двумя аргументами, вам нужно решить не только, где ряд чисел должен остановиться, но и где он должен начаться, так что вам не придется начинать с нуля каждый раз.

Вы можете использовать range() для генерации ряда чисел, начиная с А до Б, используя диапазон (А, Б).

----

Попробуем вызывать range() с двумя аргументами:

for i in range(1, 8):
    print(i)

----

Вызывая range() с тремя аргументами, вы можете выбрать не только то, где ряд чисел начнется и остановится, но также то, на сколько велика будет разница между одним числом и следующим. Если вы не задаете этот «шаг», то range() автоматически будет вести себя так, как если бы шаг был бы равен 1.

----

Обратите внимание: шаг может быть положительным, или отрицательным числом, но он не может равняться нулю:

for i in range(3, 16, 3):
    quotient = i / 3
    print(f"{i} делится на 3, результат {int(quotient)}.")

----

Если вы хотите выполнить инкрементацию, то вам нужно, чтобы шаг был положительным числом. Чтобы понять, что под этим имеется ввиду, введите следующий код:

for i in range(3, 100, 25):
    print(i)

----

Вы получили ряд чисел, каждое из которых больше предыдущего на 25, т.е., на заданный вами шаг.

----

Если ваш шаг положительный — то вы двигаетесь по ряду увеличивающихся чисел, это называется инкрементация. Если ваш шаг отрицательный, то вы двигаетесь по ряду убывающих чисел, это называется декрементация. Это позволяет вам идти вспять.

----

В следующем примере ваш шаг будет -2. Это значит, что декрементация будет равна 2 для каждого цикла:

for i in range(10, -6, -2):
    print(i)

---

## Вложенные циклы

----

Одни циклы внутри себя могут содержать другие циклы. Рассмотрим на примере вывода таблицы умножения:

for i in range(1,11):
    for j in range(1,11):
        print(i * j, end="\t")
        j += 1
    print("\n")
    j = 1
    i += 1

---

## Выход из цикла. break и continue

----

Для управления циклом мы можем использовать специальные операторы break и continue. Оператор break осуществляет выход из цикла. А оператор continue выполняет переход к следующей итерации цикла.

----

Оператор break может использоваться, если в цикле образуются условия, которые несовместимы с его дальнейшим выполнением.

----

Рассмотрим следующий пример:

for number in range(5):
    if number == 3 :    # если number = 3, выходим из цикла
        break
    print(f"number = {number}")

----

Здесь цикл for проверяет условие number < 5. И пока number не равно 5, предполагается, что значение number будет выводиться на консоль. Однако внутри цикла также проверяется другое условие: if number == 3. То есть, если значение number равно 3, то с помощью оператора break выходим из цикла.

----

В отличие от оператора break оператор continue выполняет переход к следующей итерации цикла без его завершения. Например, в предыдущем примере заменим break на continue:

for number in range(5):
    if number == 3 :    # если number = 3, выходим из цикла
        continue
    print(f"number = {number}")

---

## Random

----

Функция random() возвращает случайное число с плавающей точкой в промежутке от 0.0 до 1.0. Если же нам необходимо число из большего диапазона, скажем от 0 до 100, то мы можем соответственно умножить результат функции random на 100.

----

import random
 
number = random.random()  # значение от 0.0 до 1.0
print(number)
number = random.random() * 100  # значение от 0.0 до 100.0
print(number)

----

Функция randint(min, max) возвращает случайное целое число в промежутке между двумя значениями min и max.

import random
 
number = random.randint(20, 35)  # значение от 20 до 35
print(number)

----

Функция randrange() возвращает случайное целое число из определенного набора чисел. Она имеет три формы:

* randrange(stop)
* randrange(start, stop)
* randrange(start, stop, step)

----

import random
 
number = random.randrange(10)  # значение от 0 до 10
print(number)
number = random.randrange(2, 10)  # значение в диапазоне 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
print(number)
number = random.randrange(2, 10, 2)  # значение в диапазоне 2, 4, 6, 8
print(number)

---

## Задачи

----

1. Дано 10 целых чисел. Вычислите их сумму. Напишите программу, использующую наименьшее число переменных.

----

2. Дано несколько чисел. Вычислите их сумму. Сначала вводите количество чисел `N`, затем вводится ровно `N` целых чисел. Какое наименьшее число переменных нужно для решения этой задачи?

----

3. По данному натуральному `n` вычислите сумму $1^3+2^3+3^3+…+n^3$.

----

4. Даны два целых числа `A` и `B` (при этом `A ≤ B`). Выведите все числа от `A` до `B` включительно.

----

5. Даны два целых числа `A` и `В`. Выведите все числа от `A` до `B` включительно, в порядке возрастания, если `A < B`, или в порядке убывания в противном случае.

----

6. Даны два целых числа `A` и `В`, `A>B`. Выведите все нечётные числа от `A` до `B` включительно, в порядке убывания. В этой задаче можно обойтись без инструкции `if`.

----

7. Дано `N` чисел: сначала вводится число `N`, затем вводится ровно `N` целых чисел. Подсчитайте количество нулей среди введенных чисел и выведите это количество. Вам нужно подсчитать количество чисел, равных нулю, а не количество цифр.

----

8. Факториалом числа `n` называется произведение `1⋅2⋅…⋅n`. Обозначение: `n!` По данному натуральному `n` вычислите значение `n!`. Пользоваться математической библиотекой `math` в этой задаче запрещено.

----

9. По данному натуральному `n` вычислите сумму `1!+2!+3!+...+n!` В решении этой задачи можно использовать только один цикл. Пользоваться математической библиотекой `math` в этой задаче запрещено.

----

10. Для настольной игры используются карточки с номерами от `1` до `N`. Одна карточка потерялась. Найдите ее, зная номера оставшихся карточек. Дано число `N`, далее `N − 1` номер оставшихся карточек (различные числа от `1` до `N`). Программа должна вывести номер потерянной карточки. Для самых умных: массивами и аналогичными структурами данных пользоваться нельзя.

----

11. По данному натуральному `n ≤ 9` выведите лесенку из `n` ступенек, `i`-я ступенька состоит из чисел от `1` до `i` без пробелов.