Циклы

Обучающий материал: Циклы в Python

Полное руководство с примерами, задачами и тестами

1. Что такое циклы и зачем они нужны?

Циклы — это конструкции, которые позволяют выполнять один и тот же блок кода несколько раз. Они используются, когда нужно повторить какие-то действия без ручного копирования кода.

Основные ситуации для использования циклов:

Обработка каждого элемента списка, строки или другой последовательности
Выполнение действий определенное количество раз
Повторение операций до достижения нужного условия
Поиск элементов в данных

В Python есть два основных типа циклов:

Цикл for — когда известно количество повторений
Цикл while — когда повторения зависят от условия

Тема изучена! Прогресс: 5%

2. Цикл `for`

2.1. Базовый синтаксис

for переменная in последовательность:
    # блок кода, который выполняется для каждого элемента
            

Пример:

for i in [1, 2, 3, 4, 5]:
    print(f”Число: {i}”)
                

Вывод:

Число: 1
Число: 2
Число: 3
Число: 4
Число: 5
                

2.2. Функция `range()`

range() создает последовательность чисел. Есть три формы:

Форма	Пример	Результат
range(stop)	range(5)	0, 1, 2, 3, 4
range(start, stop)	range(2, 6)	2, 3, 4, 5
range(start, stop, step)	range(1, 10, 2)	1, 3, 5, 7, 9 (шаг 2)

Примеры использования range():

# С шагом 2
for i in range(1, 10, 2):
    print(i)  # 1, 3, 5, 7, 9

# В обратном порядке
for i in range(10, 0, -1):
    print(i)  # 10, 9, 8, …, 1
                

2.3. Итерация по различным последовательностям

По строке:

word = “Python”
for letter in word:
    print(letter)  # P, y, t, h, o, n
                

По списку:

fruits = [“apple”, “banana”, “cherry”]
for fruit in fruits:
    print(fruit)  # apple, banana, cherry
                

С индексом (функция `enumerate()`):

fruits = [“apple”, “banana”, “cherry”]
for index, fruit in enumerate(fruits):
    print(f”Индекс {index}: {fruit}”)
                

Вывод:

Индекс 0: apple
Индекс 1: banana
Индекс 2: cherry
                

Тема изучена! Прогресс: 20%

3. Цикл `while`

3.1. Базовый синтаксис

while условие:
    # блок кода, который выполняется пока условие истинно
            

Пример:

count = 1
while count <= 5:
    print(f"Счетчик: {count}")
    count += 1  # Увеличиваем счетчик, иначе цикл будет бесконечным
                

Вывод:

Счетчик: 1
Счетчик: 2
Счетчик: 3
Счетчик: 4
Счетчик: 5
                

3.2. Бесконечные циклы и выход из них

# Бесконечный цикл с выходом по break
while True:
    user_input = input(“Введите ‘стоп’ для выхода: “)
    if user_input.lower() == “стоп”:
        break  # Выход из цикла
    print(f”Вы ввели: {user_input}”)
                

3.3. Когда использовать `while` вместо `for`?

Когда неизвестно заранее, сколько раз нужно повторить
Когда выход зависит от сложного условия
При обработке потоков данных (чтение файла до конца)

Пример с условием:

password = “”
while password != “секрет”:
    password = input(“Введите пароль: “)
print(“Доступ разрешен!”)
                

Тема изучена! Прогресс: 35%

4. Вложенные циклы

4.1. Что это такое?

Вложенные циклы — это циклы внутри других циклов. Они используются для работы с многомерными структурами (таблицами, матрицами).

Пример: Таблица умножения

for i in range(1, 4):      # Внешний цикл
    for j in range(1, 4):  # Внутренний цикл
        print(f”{i} × {j} = {i * j}”)
    print()  # Пустая строка между группами
                

4.2. Порядок выполнения

Внешний цикл выполняется медленнее, внутренний — быстрее:

Внешний i=1
  Внутренний j=1 → 1×1=1
  Внутренний j=2 → 1×2=2
  Внутренний j=3 → 1×3=3
  
Внешний i=2
  Внутренний j=1 → 2×1=2
  Внутренний j=2 → 2×2=4
  Внутренний j=3 → 2×3=6
            

4.3. Работа с двумерными списками (матрицами)

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

for row in matrix:        # Перебираем строки
    for element in row:   # Перебираем элементы в строке
        print(element, end=” “)
    print()  # Новая строка после каждой строки матрицы
                

Вывод:

Тема изучена! Прогресс: 50%

5. Управление выполнением циклов

5.1. Оператор `break`

break полностью завершает выполнение цикла.

for i in range(1, 10):
    if i == 5:
        break  # Выход из цикла при i=5
    print(i)
                

Вывод: 1 2 3 4

5.2. Оператор `continue`

continue пропускает оставшуюся часть текущей итерации и переходит к следующей.

for i in range(1, 6):
    if i == 3:
        continue  # Пропускаем i=3
    print(i)
                

Вывод: 1 2 4 5

5.3. Блок `else` в циклах

Блок else выполняется после нормального завершения цикла (без break).

Пример с for:

for i in range(3):
    print(i)
else:
    print(“Цикл завершен без break”)
                

Вывод:

0
1
2
Цикл завершен без break
                

Пример с break – else не выполняется:

for i in range(3):
    if i == 1:
        break
    print(i)
else:
    print(“Это сообщение не появится”)
                

Вывод: 0

5.4. Сравнение `break` и `continue`

Ситуация	`break`	`continue`
i=1	Выполняем код	Выполняем код
i=2 (условие)	Выходим из цикла	Пропускаем оставшийся код и переходим к i=3
i=3	Не выполняется	Выполняем код
i=4	Не выполняется	Выполняем код

Тема изучена! Прогресс: 65%

6. Практические примеры

Пример 1: Сумма чисел

# Сумма чисел от 1 до 100
total = 0
for i in range(1, 101):
    total += i
print(f”Сумма: {total}”)  # 5050
                

Пример 2: Поиск простых чисел

# Проверка, является ли число простым
num = 17
is_prime = True

for i in range(2, int(num**0.5) + 1):
    if num % i == 0:
        is_prime = False
        break

if is_prime and num > 1:
    print(f”{num} – простое число”)
else:
    print(f”{num} – не простое число”)
                

Пример 3: Обработка пользовательского ввода

# Подсчет суммы введенных чисел до ввода 0
total = 0
while True:
    num = float(input(“Введите число (0 для выхода): “))
    if num == 0:
        break
    total += num
print(f”Общая сумма: {total}”)
                

Пример 4: Работа со строками

# Подсчет гласных в строке
text = “Привет, как дела?”
vowels = “аеёиоуыэюяaeiou”
count = 0

for char in text.lower():
    if char in vowels:
        count += 1

print(f”Количество гласных: {count}”)
                

Пример 5: Рисование фигур

# Рисование треугольника
height = 5
for i in range(1, height + 1):
    print(“*” * i)
                

Вывод:

*
**
***
****
*****
                

Тема изучена! Прогресс: 80%

7. Частые ошибки и как их избежать

Ошибка 1: Бесконечный цикл `while`

# ОШИБКА:
count = 1
while count <= 5:
    print(count)
    # Забыли увеличить count - бесконечный цикл!

# ПРАВИЛЬНО:
count = 1
while count <= 5:
    print(count)
    count += 1  # Не забываем изменять переменную условия
                

Ошибка 2: Изменение списка во время итерации

# ОШИБКА:
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
    if num % 2 == 0:
        numbers.remove(num)  # Меняем список во время итерации

# ПРАВИЛЬНО:
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
new_numbers = []
for num in numbers:
    if num % 2 != 0:  # Оставляем только нечетные
        new_numbers.append(num)
numbers = new_numbers
                

Ошибка 3: Неправильное использование range()

# ОШИБКА: пустой цикл
for i in range(5, 1):  # start > stop, но step=1 → пустой range
    print(i)

# ПРАВИЛЬНО:
for i in range(5, 1, -1):  # Указываем отрицательный шаг
    print(i)  # 5, 4, 3, 2
                

Ошибка 4: Путаница между `break` и `continue`

# Хотим пропустить четные числа:
for i in range(1, 6):
    if i % 2 == 0:
        continue  # ПРАВИЛЬНО: переходим к следующей итерации
        # break   # ОШИБКА: полностью выйдем из цикла при i=2
    print(i)
                

Тема изучена! Прогресс: 90%

8. Практические задания для самопроверки

Задание 1:

Напишите программу, которая выводит все четные числа от 2 до 20.

for i in range(2, 21, 2):
    print(i)
                    

Задание 2:

Напишите программу, которая вычисляет факториал числа N.

n = 5
factorial = 1
for i in range(1, n + 1):
    factorial *= i
print(f”Факториал {n} = {factorial}”)
                    

Задание 3:

Напишите программу, которая запрашивает у пользователя числа до тех пор, пока сумма введенных чисел не превысит 100.

total = 0
while total <= 100:
    num = int(input("Введите число: "))
    total += num
print(f"Сумма превысила 100! Итог: {total}")
                    

Задание 4:

Напишите программу, которая выводит таблицу умножения для чисел от 1 до 10.

for i in range(1, 11):
    for j in range(1, 11):
        print(f”{i} × {j} = {i * j}”)
    print()  # Пустая строка между таблицами
                    

Задание 5:

Напишите программу, которая определяет, является ли введенное слово палиндромом (читается одинаково слева направо и справа налево).

word = input(“Введите слово: “).lower()
is_palindrome = True

for i in range(len(word) // 2):
    if word[i] != word[-i – 1]:
        is_palindrome = False
        break

if is_palindrome:
    print(f”Слово ‘{word}’ – палиндром”)
else:
    print(f”Слово ‘{word}’ – не палиндром”)
                    

Советы по решению задач:

Всегда начинайте с простого примера
Используйте отладку: добавляйте print() для проверки значений переменных
Разбивайте сложную задачу на более простые подзадачи
Проверяйте программу на разных входных данных

Тема изучена! Прогресс: 100%

9. Памятка по циклам

Когда использовать `for`:

Известно количество итераций
Нужно пройти по всем элементам последовательности
Работа с range() для повторения N раз

Когда использовать `while`:

Количество итераций неизвестно заранее
Зависит от сложного условия
Чтение данных до определенного признака

Операторы управления:

break — полный выход из цикла
continue — переход к следующей итерации
else — выполняется, если цикл завершился без break

Полезные советы:

Всегда проверяйте, чтобы в цикле while было изменение переменной условия
Для отладки используйте print() внутри цикла, чтобы видеть значения переменных
При работе с большими данными избегайте вложенных циклов высокой глубины
Используйте enumerate() для получения индекса и элемента одновременно
Для обратного порядка используйте range(n, -1, -1) или reversed()

1. Что такое циклы и зачем они нужны?

Основные ситуации для использования циклов:

2. Цикл for

2.1. Базовый синтаксис

Пример:

2.2. Функция range()

Примеры использования range():

2.3. Итерация по различным последовательностям

По строке:

По списку:

С индексом (функция enumerate()):

3. Цикл while

3.1. Базовый синтаксис

Пример:

3.2. Бесконечные циклы и выход из них

3.3. Когда использовать while вместо for?

Пример с условием:

4. Вложенные циклы

4.1. Что это такое?

Пример: Таблица умножения

4.2. Порядок выполнения

4.3. Работа с двумерными списками (матрицами)

5. Управление выполнением циклов

5.1. Оператор break

5.2. Оператор continue

5.3. Блок else в циклах

Пример с for:

Пример с break – else не выполняется:

5.4. Сравнение break и continue

6. Практические примеры

Пример 1: Сумма чисел

Пример 2: Поиск простых чисел

Пример 3: Обработка пользовательского ввода

Пример 4: Работа со строками

Пример 5: Рисование фигур

7. Частые ошибки и как их избежать

Ошибка 1: Бесконечный цикл while

Ошибка 2: Изменение списка во время итерации

Ошибка 3: Неправильное использование range()

Ошибка 4: Путаница между break и continue

8. Практические задания для самопроверки

Задание 1:

Задание 2:

Задание 3:

Задание 4:

Задание 5:

Советы по решению задач:

9. Памятка по циклам

Когда использовать for:

Когда использовать while:

Операторы управления:

Полезные советы:

2. Цикл `for`

2.2. Функция `range()`

С индексом (функция `enumerate()`):

3. Цикл `while`

3.3. Когда использовать `while` вместо `for`?

5.1. Оператор `break`

5.2. Оператор `continue`

5.3. Блок `else` в циклах

5.4. Сравнение `break` и `continue`

Ошибка 1: Бесконечный цикл `while`

Ошибка 4: Путаница между `break` и `continue`

Когда использовать `for`:

Когда использовать `while`: