Управляющие структуры Python

Операторы сравнения
Операторы ветвления
Цикл while
Цикл for
Homework
Cursed questions

Операторы сравнения

Операторы сравнения возвращают булевое значение. Оператор - это знак операции, например ==, >, !=. Операнды - сравниваемые значения, в случае выражение 5 == 5 оператор - ==, операнды - 5 и 5.
Оператор равенства ==, возвращает True если операнды равны:
```
print(5 == 5) # True
print(5 == 6) # False

print([1,2,3] == [1,2,3]) # True
```
Оператор неравенства !=, возвращает True, если операнды не равны:
```
print(5 != 6) # True
print(5 != 5) # False
```
Оператор тождественности is, на простых структурах данных работает так же как и ==, но на самом деле этот оператор сравнивает адреса в памяти, например:
```
print(5 is 5) #True
```
но
```
[1,2,3] == [1,2,3] # True
[1,2,3] is [1,2,3] # False
a = b = [1,2,3]
a is b # True
```
В последнем выражении True потому что оба операнда(a, b) указывают на одну структуру данных.

Группа операторов: больше >, больше или равно >=, меньше <, меньше или равно <=:

print(5 < 6) # True
print(5 < 4) # False
print(4 <= 4) # True

print(5 > 4) # True
print(5 > 6) # False
print(5 >= 5) # True

Кроме того данные операторы можно комбинировать, можно писать следующие структуры:

a = 5
print(5 <= a <= 10) # True
print(5 < a < 10) # False
print(10 <= a <= 5) # Всегда False, при любых значениях a, нет такого числа, которое больше десяти и меньше 5

Оператор принадлежности in, возвращает True, если элемент есть в какой-либо коллекции:

print(1 in [1,2,3]) # True
print(4 in [1,2,3]) # False

print(2 in {"Alex": 2}.values()) # True
print('Alex' in {"Alex": 2}.keys()) # True

print("a" in "abc") # True, символ в строке тоже можно так искать

Так как результатом операций сравнения является булевое значение, к результату можно примерять логические операнды and, or, not:
```
a = 5
b = 7
d_list = [1,2,3,4,5,6]
print((0 <= a <= 10) and (not (b in d_list))) # True
```

Операторы ветвления

Операторы ветвления - самые базовые логические составляющие вашей программы, они говорят, как программа должна реагировать на данные, которые она принимает.
Операторы ветвления в Python представлены командой if, она еще называется условным оператором. После нее пишется условие и исполняемый код. Если условие правдиво True, то код исполняется. Условие пишется сразу после if, потом ставится двоеточие : и на следующей строке, с отступом в один tab, пишется исполняемый код. Чтобы писать код, который не входит в if, нужно сместить убрать отступ. Например, программа которая спрашивает желает ли пользователь вывести приветственное сообщение:
```
name = input("Enter your name: ")
answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

if answer == "yes":
    print("Hello", name, sep=', ', end='!')

if answer == "no":
    print("OK.")
```
Если запустить данную программу, ввести свое имя, а потом ответить yes, то программы выведет "Hello, name!" - исполнится первое условие. Если ответить no, то программа не выведет "Hello, name!", а просто напишет "OK." - первое условие не исполнится, а второе исполнится. Также можно переписать программу, чтобы она понимала больше ответов, используя коллекции верных и неверных ответов:
```
name = input("Enter your name: ")
answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

positive_answers = ('yes', 'y', 'yep', 'yeah') # кортеж положительных ответов
negative_answers = ('no', 'n', 'nope') # кортеж отрицательных ответов

if answer in positive_answers:
    print("Hello", name, sep=', ', end='!')

if answer is negative_answers:
    print("OK.")
```
Так же можно сделать так, чтобы при неисполнении какого-либо условия, исполнялся другой код. Для этого есть специальное слово else. В нем отсутствует условие, и этот оператор срабатывает, когда условие в конструкции if ложно. Он ставится после исполняемого когда в if, и после него ставится просто двоеточие :. Например, можно переписать нашу программу и сделать ее более читаемой:
```
name = input("Enter your name: ")
answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

positive_answers = ('yes', 'y', 'yep', 'yeah')
#negative_answers = ('no', 'n', 'nope')

if answer in positive_answers:
    print("Hello", name, sep=', ', end='!')
else:
    print("OK.")
```
Работать она будет так же, если вводить значения yes, 'no'.
Условия могут быть вложены друг в друга. Например наша программа приветствия будет работать не совсем очевидно, если мы ответим на вопрос не yes/no, а maybe. Для исправления этой проблемы можно написать еще одну условную конструкцию:
```
name = input("Enter your name: ")
answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

positive_answers = ('yes', 'y', 'yep', 'yeah')
negative_answers = ('no', 'n', 'nope')

if answer in positive_answers:
    print("Hello", name, sep=', ', end='!')
else:
    if answer in negative_answers: # вложенная условная конструкция
        print("OK.")
    else:
        print("I don't understand you.")
```
Условия можно улаживать до бесконечности, главное не забывать ставить отступ.
Если очень вложенных много условий, то код очень быстр может уйти за пределы экрана, для этого в Python введена специальная конструкция elif - это совмещение команды else и if. После нее так же требуется указывать условие исполнение кода. Перепишем наш пример более правильно:
```
name = input("Enter your name: ")
answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

positive_answers = ('yes', 'y', 'yep', 'yeah')
negative_answers = ('no', 'n', 'nope')

if answer in positive_answers:
    print("Hello", name, sep=', ', end='!')
elif answer in negative_answers: # использование оператора elif
    print("OK.")
else: # и в этом же коде можно использовать сразу else
    print("I don't understand you.")
```
В нашем примере сразу используются команды if, elif и else. Так делать можно.

Цикл while

Цикл это повторение одного и того же участка кода несколько раз. Количество повторений зависит от какого-то условия.
Цикл while - это простой цикл повторения, сначала пишется ключевое слово while, потом условие - пока оно истинно код будет повторяться снова и снова, на следующей строке с отступом 1 tab пишется исполняемый код, чтобы убрать код из цикла, нужно сместиться на 1 tab из цикла. Пример цикла:
```
max_number = int(input("Enter the number of 'Hello': "))
counter = 1

while counter <= max_number:
    print("Hello №", counter, sep=0)
    counter += 1 # каждый раз увеличиваем счетчик

print("Thank you!")
```
Данная программа просит ввести пользователя количество слов Hello, которое он хочет увидеть, выводит их, а потом пишет "Thank you!". При каждом проходе через исполняемый код переменная counter увеличивается на 1. Это делается для того, чтобы цикл завершился ровно на 10 исполнениях. Цикл перед каждым исполнением кода проверяет условие, которое в нем записано counter <= max_number, если условие станет ложным, цикл завершится.

Давайте вспомним программу из прошлого раздела, которая выводит приветствие, вот ее финальный вариант:

name = input("Enter your name: ")
answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

positive_answers = ('yes', 'y', 'yep', 'yeah')
negative_answers = ('no', 'n', 'nope')

if answer in positive_answers:
    print("Hello", name, sep=', ', end='!')
elif answer in negative_answers:
    print("OK.")
else:
    print("I don't understand you.")

Можно переписать ее так, чтобы она на непредусмотренном ответе не завершалась, а просила ввести данные опять и опять и так, пока не будет введен корректный ответ:

# просим ввести имя
name = input("Enter your name: ")

# объявили все корректные ответы
positive_answers = ('yes', 'y', 'yep', 'yeah')
negative_answers = ('no', 'n', 'nope')
# для удобства занесем все ответы в один кортеж
correct_answers = positive_answers + negative_answers

# объявим пустую переменную ответа, чтобы на условии не было ошибки 
answer = None

# построим цикл, который будет повторяться, пока не будет введен корректный ответ
while answer not in correct_answers:
    # просим ввести ответ
    answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

    if answer in positive_answers:
        print("Hello", name, sep=', ', end='!')
    elif answer in negative_answers:
        print("OK.")
    else:
        print("I don't understand you.")
        print("Try again...")

Так как в цикле while есть условная составляющая, не удивительно, что так же есть конструкция else. Перепишем нашу программу, чтобы она в конце говорила Thank you:

# просим ввести имя
name = input("Enter your name: ")

# объявили все корректные ответы
positive_answers = ('yes', 'y', 'yep', 'yeah')
negative_answers = ('no', 'n', 'nope')
# для удобства занесем все ответы в один кортеж
correct_answers = positive_answers + negative_answers

# объявим пустую переменную ответа, чтобы на условии не было ошибки 
answer = None

# построим цикл, который будет повторяться, пока не будет введен корректный ответ
while answer not in correct_answers:
    # просим ввести ответ
    answer = input("Do you want to see greeting message?(yes/no): ")

    if answer in positive_answers:
        print("Hello", name, sep=', ', end='!')
    elif answer in negative_answers:
        print("OK.")
    else:
        print("I don't understand you.")
        print("Try again...")
else:
    print("\nThank you!")

Однако ее существование сомнительно, так как можно просто написать эти дефствия после самого цикла.

Иногда циклы получаются бесконечными, иногда это нужно, но чаще всего это из-за какой-то ошибки программиста в условии. Чтобы остановить программу, которая зависла, или программу, в которой нечаянно появился бесконечный цикл, нужно нажать сочетание клавиш [ctrl + c]. Ошибки - это не страшно, главное знать как их починить =)

С помощью цикла while также можно обойти все элементы какой-то коллекции:

users = ["Alex", "Alice", "Bob", "Nikita"]
i = 0

while i < len(users):
    print(users[i], "has number", i, "in list")
    i += 1

Цикл for

Коллекции можно обойти с помощью цикла while, однако намного удобнее работать с коллекциями при помощи цикла for. Этот инструмент позволяет итерироваться по коллекциям, получая и обрабатывая элементы этих коллекций. Чтобы сделать цикл for нужно сначала написать команду for, потом переменную, в которую будет присваиваться каждый элемент коллекции при итерировании, потом ключевое слово in, саму коллекцию, и двоеточие. Этот код:
```
users = ["Alex", "Alice", "Bob", "Nikita"]
i = 0

while i < len(users):
    print(users[i])
    i += 1
```
Можно переписать с помощью цикла for следующим образом:
```
users = ["Alex", "Alice", "Bob", "Nikita"]

for user in users:
    print(user)
```
Код стал намного меньше и понятнее. Цикл while, на самом деле используется намного реже, чем цикл for.
С циклом for также можно повторять определенные действия n раз, например вывести приветствие столько раз, сколько скажет пользователь:
```
hello_number = int(input("Enter the number of 'Hello': "))

for i in range(hello_number):
    print(f"Hello №{i}")
```
В данном случае был использован генератор range, возвращающий список чисел в определенном промежутке. range может принимать 1, 2 и 3 аргумента:
- если передался один аргумент, например list(range(5)), то вернется список всех целых чисел до 5, не включая последнего, т.е. [0,1,2,3,4];
- если передалось два аргумента, например list(range(1,5)), то первый аргумент будет нижней включенной границей, а второй элемент будет верхней невключенной границей, и вернется список [1,2,3,4];
- если передалось три аргумента, например list(range(1,5,2)), то первый - нижняя включенная граница, второй - верхняя невключенная, а третий - шаг. Шаг говорит генератору, с каким промежутком брать числа из последовательности, по умолчанию он равен 1. Результатом list(range(1,5,2)) будет список [1,3].

Цикл for позволяет итерироваться по любым коллекциям:

Списки:

list_num = [1,2,3]

for num in list_num:
    print(num)

Множества:

set_num = {1,2,3}

for num in set_num:
    print(num)

Кортежи:

tuple_num = (1,2,3)

for num in tuple_num:
    print(num)

Строки:

characters = "abcde"

for character in characters:
    print(character)

Для итерации по словарям нужно помнить методы для получания ключей keys(), значений values() и элементов items():

name_age_map = {"Bob": 7, "Alice": 10, "Mike": 20}

# проходимся по всем ключам в коллекции
for name in name_age_map.keys():
    print(name)

sum_age = 0 # делаем аккумулятор для высчитывания суммарного возраста
# проходимся по всем значениям в коллекции
for age in name_age_map.values():
    sum_age += age # считаем суммарный возраст

# выводим сообщение и прямо в строке считаем средний возраст
print(f"Average age is {sum_age/len(name_age_map)}")

# проходимся по всем ключам и всем значениям
for name, age in name_age_map.items():
    print("{} is {}".format(name, age)) # выводим сообщение при помощи форматирования строк

Кроме того иногда может понабиться индекс элемента в простой коллекции, типа списка, как тут:
```
users = ["Alex", "Alice", "Bob", "Nikita"]
i = 0

while i < len(users):
    print(users[i], "has number", i, "in list")
    i += 1
```
Здесь нам необходимо выводить индекс элемента в списке. Этот пример также можно переписать с помощью цикла for. Для получения элементов списков и их индексов есть специальная функция enumerate(), которая принимает список и возвращает пары индекс-значение. Перепишем предыдущий пример с ее помощью:
```
users = ["Alex", "Alice", "Bob", "Nikita"]

for index, user in enumerate(users):
    print(user, "has number", index, "in list")
```
Так же как и для ключей и значений в случае итерации по словарям, нам необходимо заводить в цикле for две переменные: index, user. В переменно index лежит индекс элемента, а в user лежит значение по этому индексу.

Cursed questions

Как проверить, что элемент есть в коллекции?
Как остановить цикл в Python, если условие цикла еще правдиво?
Расскажите про логические операции в Python.
Как пройтись по всем ключам и значениям в словаре?
Отличие while от for?

Provide feedback

Saved searches

Use saved searches to filter your results more quickly

Управляющие структуры Python

Операторы сравнения

Операторы ветвления

Цикл while

Цикл for

Cursed questions

FilesExpand file tree

README.md

Latest commit

History

README.md

File metadata and controls

Управляющие структуры Python

Операторы сравнения

Операторы ветвления

Цикл while

Цикл for

Cursed questions