Pętle for są jednym z najbardziej popularnych i użytecznych mechanizmów w programowaniu. Umożliwiają iterowanie, czyli wielokrotne wykonywanie fragmentu kodu przez określoną liczbę razy. W przeciwieństwie do pętli while, które są oparte na warunku logicznym, pętle for są najczęściej stosowane, gdy znana jest liczba iteracji. W tej lekcji dowiesz się, jak działają pętle for, poznasz ich składnię oraz nauczysz się, jak efektywnie ich używać.

Podstawowa składnia pętli for

Pętla for składa się z trzech głównych części: inicjalizacji, warunku oraz modyfikacji. Te trzy elementy definiują, jak pętla będzie iterować. Oto ogólna składnia pętli for:

Składnia w C++

for (inicjalizacja; warunek; modyfikacja) {
    // Kod wykonywany w pętli
}

Składnia w Pythonie

for element in sekwencja:
    # Kod wykonywany w pętli

Przykłady pętli for

Przykład w C++: Iterowanie przez liczby

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    std::cout << "Iteracja: " << i << std::endl;
}

W powyższym przykładzie pętla for iteruje pięć razy. Zmienna i jest inicjalizowana na 0, a następnie zwiększana o 1 przy każdej iteracji, dopóki warunek i < 5 jest spełniony.

Przykład w Pythonie: Iterowanie przez liczby

for i in range(5):
    print("Iteracja:", i)

W Pythonie funkcja range(5) generuje sekwencję liczb od 0 do 4, a pętla for iteruje przez te liczby, wykonując kod wewnątrz pętli.

Jak działa pętla for?

Pętla for działa w sposób przewidywalny: najpierw wykonywana jest inicjalizacja, która najczęściej służy do ustawienia wartości zmiennej sterującej. Następnie sprawdzany jest warunek. Jeśli warunek jest prawdziwy, wykonywany jest blok kodu wewnątrz pętli, po czym następuje modyfikacja zmiennej sterującej. Proces ten jest powtarzany, dopóki warunek nie stanie się fałszywy.

Pętla for w praktyce

Pętle for są niezwykle przydatne w różnych sytuacjach programistycznych. Oto kilka popularnych zastosowań:

• Iterowanie przez elementy tablic lub list.
• Wykonywanie operacji matematycznych, takich jak obliczanie sumy lub średniej.
• Tworzenie wzorów lub struktur danych.

Przykład: Sumowanie elementów tablicy w C++

int tablica[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int suma = 0;
for (int i = 0; i < 5; i++) {
    suma += tablica[i];
}
std::cout << "Suma elementów tablicy: " << suma << std::endl;

W tym przykładzie pętla for iteruje przez elementy tablicy, dodając każdy element do zmiennej suma.

Przykład: Sumowanie elementów listy w Pythonie

lista = [1, 2, 3, 4, 5]
suma = 0
for liczba in lista:
    suma += liczba
print("Suma elementów listy:", suma)

W Pythonie pętla for iteruje przez elementy listy, dodając każdy element do zmiennej suma.

Iterowanie po sekwencjach

W Pythonie pętle for mogą być używane do iterowania nie tylko po liczbach, ale także po innych strukturach danych, takich jak listy, krotki, słowniki i ciągi znaków. Jest to niezwykle wygodne i pozwala na elastyczne operowanie na różnych typach danych.

Przykład: Iterowanie po ciągu znaków

tekst = "Hello"
for znak in tekst:
    print(znak)

W powyższym przykładzie pętla for iteruje przez każdy znak w ciągu tekst i wypisuje go na ekranie.

Używanie pętli z zagnieżdżeniami

Pętle for mogą być zagnieżdżane, co oznacza, że wewnątrz jednej pętli for może znajdować się kolejna pętla for. Zagnieżdżone pętle są przydatne przy operacjach na macierzach lub przy generowaniu bardziej złożonych struktur danych.

Przykład w C++: Tablica dwuwymiarowa

int macierz[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    for (int j = 0; j < 3; j++) {
        std::cout << "Element [" << i << "][" << j << "]: " << macierz[i][j] << std::endl;
    }
}

Przykład w Pythonie: Tablica dwuwymiarowa

macierz = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(f"Element [{i}][{j}]:", macierz[i][j])

Dobre praktyki przy używaniu pętli for

• Unikaj nadmiernie zagnieżdżonych pętli, aby kod był czytelny i łatwy w utrzymaniu.
• Stosuj opisowe nazwy zmiennych sterujących, aby kod był bardziej zrozumiały.
• Używaj funkcji break i continue w celu zwiększenia kontroli nad przebiegiem pętli.

Przykład użycia break w C++

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    if (i == 5) {
        break;  // Przerwanie pętli, gdy i osiągnie wartość 5
    }
    std::cout << "i: " << i << std::endl;
}

Przykład użycia break w Pythonie

for i in range(10):
    if i == 5:
        break  # Przerwanie pętli, gdy i osiągnie wartość 5
    print("i:", i)

Podsumowanie

Pętle for są nieocenionym narzędziem w programowaniu, szczególnie gdy liczba iteracji jest znana z góry. Dzięki nim można efektywnie przetwarzać dane, iterować po elementach tablic i list oraz wykonywać złożone operacje w uporządkowany sposób. Zrozumienie działania pętli for oraz dobrych praktyk ich używania jest kluczowe dla pisania przejrzystego i efektywnego kodu.

Następny temat ==> Instrukcje wyboru: Wybór jednej z wielu ścieżek