上手 Python – 基礎篇 (5/10)：迴圈 (loop)

前言

本篇包含：

迴圈 (loop) 介紹
兩種迴圈：
- for loop
- while loop
在迴圈中做點事情
一些簡單的練習

承上篇：外行開始的 Python – 基礎篇 (4/10)：型態轉換、可變動與不可變動型態、常用內建函數

這篇先介紹兩種 loop，更多應用要配合條件控制 (if statement) 才能有更多花招。

A) 迴圈 (loop) 介紹

目的

重複執行多次任務，而不用重複寫一樣的程式碼

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    # print 10 次 
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    print("ktlast.com")
    
    
    # 同樣是 print 10 次
    for _ in range(10):
        print("ktlast.com")

loop 的開始與結束會遵循給定的條件，一種是遍歷 (walk) 過所有的範圍，例如遍歷所有 list 中的 elements；另一種則是判斷是否符合條件，如果符合就繼續迴圈。

在 Python 中，loop 分別是這兩種：for 以及 while。

B) for loop

說明

遍歷過 list 中所有的元素。
語法：for <var_name> in <iterable objects> ，其中，<var_name> 是每一次迴圈「內」取出元素的變數名稱；可以參考以下幾個例子

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    for element in [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]:
        print(element)
    
    
    # 0
    # 1
    # 2
    # 3
    # 4
    # 5
    # 6
    # 7
    # 8
    # 9

這個迴圈中的元素變數叫做 element；你可以自訂如 i, x, my_var 等等，以「能清楚表達」所代表的意義為主。

甚至製作 list 不用這麼麻煩：

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    for element in range(10):
        print(element)
    
    
    # 0
    # 1
    # 2
    # 3
    # 4
    # 5
    # 6
    # 7
    # 8
    # 9

如果你想要的話，可以自己更改每一輪取值元素的變數名稱 (以下改成 num)：

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    for num in range(10):
        print(num)
    
    
    # 0
    # 1
    # 2
    # 3
    # 4
    # 5
    # 6
    # 7
    # 8
    # 9

有的時候，寫清楚變數名字可以讓編輯的時候更理解意義，例如：

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    for guest_name in guest_list:
      print("Welcome {} !".format(guest_name))
    
    
    # f-string 的寫法比較精簡：
    # print(f"Welcome {guest_name} !")

NOTE:

事實上，for loop 不能說是「針對 list 做遍歷」，而是對一個迭代器 (iterator) 不斷找下一個 (next()) 元素，直到找不到為止；這部分會在後面的章節補充說明。

C) while loop

說明

如果條件符合，則繼續進入 loop。

例如無窮迴圈：

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    while True:
      print("ktlast.com")
    
    
    # print 無窮無盡

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    my_list = ["ktlast", ".com"]
    
    while my_list:
      print(my_list.pop(0))  # 取第一個元素
    
    # "ktlast"
    # ".com"

D) 在迴圈中做點事情

在迴圈內，可以額外做更多事情，例如：

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    for num in range(10):
        print(num * 2)
    
    # 0
    # 2
    # 4
    # 6
    # 8
    # 10
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    # 18

甚至可以重新指派「其他變數」

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    my_num = 1
    for x in range(10):
        my_num = my_num * 2
        print(my_num)
    
    # 2
    # 4
    # 8
    # 16
    # 32
    # 64
    # 128
    # 256
    # 512
    # 1024

NOTE：

這時候變數 x 在這個迴圈內就沒有用到，只有「計算次數」的功能。
可以跟前一個例子仔細比較。

Q) 一些簡單的練習

q1：用 `for loop` 印出 `1` ~ `50`

印出 1 ~ 50，不是 0 ~ 49，因此除了 range(50) 之外，還需要做一些調整？

q2：用 `for loop` 印出以下星號 `*` 的結果 (十行星號)

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