# Циклы

***

[**While**](#while)\
[**For**](#for)\
[**Валидация данных**](#validaciya-dannykh)\
[**Вложенные циклы**](#vlozhennye-cikly)\
[**Операторы break continue else**](#operatory-break-continue-else)\
[**Практика**](#praktika)

***

* Циклы — это *структуры c повторением*.
* Одно выполнение любого циклического процесса называется **итерацией**

***

#### While

* **while** — цикл с условием повторения

```python
# while - цикл с предусловием - условие повторяется перед итерацией

программа
...
while <условие>: 
	делаем раз 
	делаем два
продолжение программы
# проверяется условие - если True, то выполнится тело цикла
# дальше снова проверяется условие -
# если True - снова выполнится тело цикла. И так до тех пор, пока условие
# не станет False.
# если условие False с самого начала - тело цикла будет проигнорировано.
```

```python
a = 0
while a < 5: # пока условие True - выполняем блок ниже
	print(a)
	a += 1
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4
```

* Бесконечные циклы

```python
keep_going = True
while keep_going:
	print("I'm working")
# этот цикл никогда не завершится, т.к. мы не меняем keep_going
# важно продумывать условие выхода из цикла
```

* Конструкция **while True** — способ использовать *постусловие* в while — то есть когда условие проверяется во время итерации, а не перед ней

```python
N = 10
Sum = 0

while True:
	Sum += N
	N -= 1
	
	if N == 0: # вводим состояние, при котором нужно остановить цикл
		break
		
print(f"Sum of First 10 Numbers is {Sum}")
```

* Когда выполняется условие цикла while — до или после того, как он выполнит итерацию?
* Сколько раз сообщение будет напечатано в первом примере? Сколько во втором?

```python
# пример 1
count = 0
while count > 0:
	print("Привет, Мир!")

# пример 2
count = 0
while count >= 0:
	print("Привет, Мир!")
```

***

#### For

* **for** — цикл со счетчиком повторений
* Количество итераций *известно заранее*

```python
# for - цикл cо счетчиком

программа
...
for <переменная> in [значение1, значение2 ...]:
	делаем раз
	делаем два
продолжение программы
# переменной перед каждой итерацией цикла присваивается значение из списка
# когда список закончится, произойдет выход из цикла
```

```python
for name in["Tatyana", "Denis", "Vladimir", "Natalya"]:
	print(len(name))
	print(f"{name} " * 2)
# 7
# Tatyana Tatyana 
# 5
# Denis Denis 
# 8
# Vladimir Vladimir 
# 7
# Natalya Natalya 
```

```python
for number in [0, 1, 2, 3, 4, 5]:
	print(f"Квадрат числа {number} равен {number ** 2}")
# Квадрат числа 0 равен 0
# Квадрат числа 1 равен 1
# Квадрат числа 2 равен 4
# Квадрат числа 3 равен 9
# Квадрат числа 4 равен 16
# Квадрат числа 5 равен 25
```

* Диапазоны чисел. Функция **range()**
* **range()** создает итерируемый объект, пригодный для итеративной обработки в цикле
* Принимает аргументы: начало, конец и шаг диапазона
* При этом величина шага может быть отрицательной — тогда сгенерируется обратная последовательность

```python
# генерация арифметической прогрессии - диапазона чисел
range(start, stop, step)
# start - число, с которого начинаем диапазон (по умолчанию 0)
# step - число, которым заканчиваем диапазон
# step - шаг диапазона (по умолчанию 1)
```

```python
for number in range(6):
	print(f"Квадрат числа {number} равен {number ** 2}")
# Квадрат числа 0 равен 0
# Квадрат числа 1 равен 1
# Квадрат числа 2 равен 4
# Квадрат числа 3 равен 9
# Квадрат числа 4 равен 16
# Квадрат числа 5 равен 25
```

* Что покажут фрагменты кода в примерах?

```python
# пример 1
for number in range(0, 501, 100):
	print(number)
# 0
# 100
# 200
# 300
# 400
# 500
```

```python
# пример 2
for number in range(10, 100, -10):
	print(number)
```

```python
# пример 3
for number in range(1000, 100, -100):
	print(number)
# 1000
# 900
# 800
# 700
# 600
# 500
# 400
# 300
# 200
```

* **Аккумулятор**, или аккумуляторная переменная

```python
s = 0
for num in range(10):
	s += 1
```

```python
total = 0
nums_count = 5
for num in range(nums_count):
	total += int(input("Введите число, которое хотите прибавить: "))

print(f"Общая сумма составила: {total}")
# Введите число, которое хотите прибавить: 5
# Введите число, которое хотите прибавить: 4
# Введите число, которое хотите прибавить: 3
# Введите число, которое хотите прибавить: 2
# Введите число, которое хотите прибавить: 1
# Общая сумма составила: 15
```

* Когда использовать **while**, а когда **for**?
  * **while** — когда мы не знаем, сколько итераций нам предстоит
  * **for** — когда мы знаем, сколько итераций предстоит

***

#### Валидация данных

* **Валидация данных** — процесс проверки данных на корректность
* Корректность данных определяет разработчик
* *Например*, если по нашей задумке программа должна работать только с положительными числами, мы должны убедиться, что пользователь вводит положительное число — то есть мы должны провалидировать входные данные

```python
score = int(input("Введите оценку за контрольную работу: "))
while score < 0 or score > 5:
    print("Ошибка: оценка не может быть отрицательной или выше 5")
    score = int(input("Введите правильную оценку: "))
```

```
Петр занимается торговлей. Он покупает товары по оптовой цене, делает
надбавку и продает по розничной, более высокой цене. Коэффицент надбавки
составляет 2.5. Так выглядит программа для добавления товаров:
```

```python
INCREASE = 2.5
keep_going = "да"

while keep_going == "да":
    opt_cost = float(input("Введите оптовую стоимость товара: "))
    retail = opt_cost * INCREASE
    print(f"Розничная цена составляет: {retail:.2f}")
    keep_going = input("Ещё есть товары? ")
```

```
Однако Петр стал замечать, что иногда в выводе появляются отрицательные
числа - видимо из-за опечаток сотрудников. Добавим валидацию данных для
программы:
```

```python
INCREASE = 2.5
keep_going = "да"

while keep_going == "да":
    opt_cost = float(input("Введите оптовую стоимость товара: "))
    while opt_cost <= 0:
        print("Проверьте корректность введенной цены!")
        opt_cost = float(input("Введите правильную оптовую стоимость товара: "))
    retail = opt_cost * INCREASE
    print(f"Розничная цена составляет: {retail:.2f}")
    keep_going = input("Ещё есть товары? ")
```

* Когда нужно валидировать данные?
* Приведите пример валидации данных

***

#### Вложенные циклы

```
Человеку необходимо подняться на 5-й этаж.
Сейчас он находится на первом этаже, между каждыми двумя этажами по 20 ступенек.
Пройдя 70 ступенек подряд, человек устает и останавливается, чтобы отдохнуть
```

```python
floor = 1
energy = 70
print(f"I'm on the {floor} floor")
while floor != 5:
    step = 0
    while step != 20:
        step += 1
        energy -= 1
        if energy == 0:
            print("I'm tired, I will rest a little")
            energy += 70
    floor += 1
    print(f"Now I'm on the {floor} floor")
print("I've got to the right floor")
# I'm on the 1 floor
# Now I'm on the 2 floor
# Now I'm on the 3 floor
# Now I'm on the 4 floor
# I'm tired, I will rest a little
# Now I'm on the 5 floor
# I've got to the right floor
```

* Во время *каждой* итерации *внешнего* цикла происходит выполнение *всех итераций* внутреннего цикла

```python
for i in range(1, 10): # проитерироваться с 1 до 9
     for j in range(1, 10): 
     # в каждой итерации, т.е. при каждом значении i проитерироваться
     # с 1 до 9 при помощи переменной j
         print(i * j, end="\t") # перемножить i и j для каждой итерации
     print("\n") # по окончании каждого ВНЕШНЕГО цикла перейти на новую строку
# 1   2   3   4   5   6   7   8   9

# 2   4   6   8   10  12  14  16  18

# 3   6   9   12  15  18  21  24  27

# 4   8   12  16  20  24  28  32  36

# 5   10  15  20  25  30  35  40  45

# 6   12  18  24  30  36  42  48  54

# 7   14  21  28  35  42  49  56  63

# 8   16  24  32  40  48  56  64  72

# 9   18  27  36  45  54  63  72  81
```

```python
for hours in range(24):
     for minutes in range(60):
         for seconds in range(60):
             print(hours, ':', minutes, ':', seconds)
```

* Графика при помощи вложенных циклов

```python
for row in range(5):
    for col in range(6):
        print('*', end='')
    print()
# *****
# *****
# *****
# *****
# *****
# *****
```

```python
for row in range(8):
    for col in range(row + 1):
        print('*', end='')
    print()
# *
# **
# ***
# ****
# *****
# ******
# *******
```

```python
n = 7
for row in range(n):
    for col in range(n - row):
        print('*', end='')
    print()
# *******
# ******
# *****
# ****
# ***
# **
# *
```

```python
n = 7
for row in range(n):
    print('#', end='')
    for col in range(row):
        print(' ', end='')
    print('#')
##
# #
#  #
#   #
#    #
#     #
#      #
```

***

#### Операторы break continue else

* **break** — прерывает выполнение цикла

```python
num = 15
for i in range(num):
	if i == 5:
		break
	print(i)
```

* **continue** — пропустить текущий цикл и перейти к следующему

```python
for num in range(40, 51):
	if num == 45:
		continue
	print(num)
```

* **else** — выполняется только тогда, когда выход из цикла был осуществлен НЕ через оператор break

```python
for num in range(5):
	print(num)
else:
	print("Числа закончились")
```

```python
i = 0
while i < 5:
	print(i)
	i += 1
else:
	print("Конец")
```

```python
for num in range(5):
	if num == 3:
		break
	else:
		print(num)
else:
	print("Числа закончились")
```

```python
i = 0
while i < 5:
	if i == 3:
		break
	else:
		print(i)
		i += 1
else:
	print("Конец")
```

* Пример программы, которая предлагает пользователю угадать число от 1 до 20. Для прекращения работы с программой пользователь может ввести отрицательное число

```python
from random import randint

n = 20
to_be_guessed = randint(1, 20)
guess = 0
while guess != to_be_guessed:
	guess = int(input("New number: "))
	if guess > 0:
		if guess > to_be_guessed:
			print("Number too large")
		else:
			print("Number too small")
	else:
		print("Sorry, that you're giving up!")
		break
else:
	print('Congratulation!')
```

### Практика

```
1. Напишите цикл while, который выводит числа от 0 до 100
2. Напишите цикл while, который позволяет пользователю ввести число. Число должно быть
умножено на 10 и результат присвоен переменной с именем product. Цикл должен
повторяться до тех пор, пока product меньше 1000. На экран выведите
количество пройденных циклов.
```

```
3. Пользователь вводит с клавиатуры два числа. Нужно показать все четные
числа в диапазоне между введенных чисел.

4. Напишите программу, вычисляющую сумму всех нечётных чисел в диапа-
зоне от до включительно (вводятся с клавиатуры).
 
5. Напишите программу, которая принимает от пользователя начало и конец 
диапазона. На экран выводятся числа этого диапазона и квадратные корни этих
чисел с точностью до 2 знаков после запятой

6. Пользователь вводит с клавиатуры число. Требуется посчитать факториал
числа. Например, если введено 3, факториал числа 1*2*3 = 6.
Формула для расчета факториала: n! = 1*2*3...*n, где n - число
для расчета факториала.

7. Пользователь вводит с клавиатуры длину линии. Нужно отобразить на экране
горизонтальную линию из *, указанной длины. Например, если было введено 7,
тогда вывод на экран будет такой: *******.
```

```
8. Напишите программу, которая запрашивает у пользователя числа до тех
пор, пока каждое следующее число больше предыдущего. В конце програм-
ма сообщает, сколько чисел было введено.
```

```
9. Написать игру "Угадай число". Программа загадывает число в диапазоне от 1
до 500. Пользователь пытается его угадать. Сначала вводится загаданное
программой число, затем число, введенное пользователем.

После каждой попытки программа выдает подсказки - больше или меньше его число
загаданного. Предусмотреть выход по 0 в случае, если пользователю надоело
угадывать число.

Дополнительно *: Реализовать валидацию данных. Реализовать статистику - за
сколько попыток угадано число. 

Дополнительно **: В статистике учитывать - сколько времени заняло угадывание.
Загаданное программой число должно быть случайным, т.е. выбираться случайным образом.
```

```
10. Создайте программу, играющую с пользователем в орла и решку. Программа
должна спрашивать у пользователя: орёл или решка. Если пользователь
вводит 0, то выбирает орла, 1 — решку, любое другое число — конец игры.
Программа должна вести учёт выигрышей и проигрышей и после каждого
раунда сообщать пользователю о состоянии его счёта. Пусть вначале на
счету 3 рубля и ставка в каждом коне 1 рубль. Если денег у пользователя
не осталось — игра прекращается.
Прим.: используйте модуль random для случайного выбора и функцию randint(a, b),
которая возвращает случайное целое число n, a <= n <= b
```


---

# Agent Instructions: Querying This Documentation

If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question.

Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter:

```
GET https://timosii.gitbook.io/py_tutorial/operatory-vetvlenii-cikly-isklyucheniya/cikly.md?ask=<question>
```

The question should be specific, self-contained, and written in natural language.
The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation.

Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.