Циклы for и while в Python: разбор на примерах, как в экзаменационных задачах

Задай себе вопрос: «Я знаю заранее, сколько шагов будет?» Если да (перебрать числа от 1 до 100, обработать n введённых значений), берём for. Если число шагов заранее неизвестно и зависит от данных (делить число, пока оно чётное; читать, пока не введут нуль), берём while.

Оба цикла взаимозаменяемы, но с неподходящим циклом программа получается длиннее и легче ломается. Например, цикл while всегда требует вручную менять переменную в условии, и если забыть это сделать, программа зациклится.

Функция range задаёт последовательность чисел. Конец диапазона в неё не входит.

for i in range(1, 6):
    print(i, i * i)

s = 0
for i in range(2, 51, 2):
    s += i
print(s)

Перед каждым шагом Python проверяет условие. Если оно ложно, цикл завершается. Поэтому переменные из условия нужно подготовить до цикла и изменять внутри него.

n = 58412
m = 0
while n > 0:
    d = n % 10
    if d > m:
        m = d
    n //= 10
print(m)

n = 1000
k = 0
while n % 2 == 0:
    n //= 2
    k += 1
print(k, n)

Если сначала вводят количество чисел, подходит for:

n = int(input())
s = 0
for i in range(n):
    x = int(input())
    s += x
print(s)

Для ввода 4, 7, −2, 10, 5 (каждое число с новой строки) программа выведет 20. Если же ввод заканчивается особым значением (чаще всего нулём), нужен while:

x = int(input())
s = 0
while x != 0:
    if x > 0:
        s += x
    x = int(input())
print(s)

Эта программа складывает только положительные числа. На входе 6, −3, 8, 0 результат равен 14. Обрати внимание, что новое число читается в конце тела цикла, иначе значение x не изменится и цикл не закончится.

Типичная задача на программирование звучит так: найти количество чисел в диапазоне, обладающих некоторым свойством. Для неё нужен цикл for по всем числам и условие внутри.

count = 0
for n in range(100, 1000):
    a = n // 100
    b = n // 10 % 10
    c = n % 10
    if a + b + c == 10:
        count += 1
print(count)

Такой перебор работает быстро: Python успевает проверить миллионы чисел за секунды. Но для задач с огромным диапазоном стоит сначала подумать, нельзя ли решить задачу формулой.

• Граница range. Верхняя граница не входит: range(1, 10) даст числа до 9, а не до 10.
• Забытое изменение переменной в while. Если значение в условии никогда не меняется, цикл бесконечный.
• Отступы. Строка внутри цикла должна быть сдвинута на 4 пробела. Если её сдвинуть неверно, она перестанет повторяться или, наоборот, начнёт выполняться лишний раз.
• Тип данных. input() возвращает строку, поэтому числа нужно преобразовывать функцией int().

Все приёмы можно закрепить на тесте по основам Python. А если интересно, как те же идеи выглядят для школьных исполнителей, прочитай разбор про Робота и Чертёжника.