Verwenden von Schleifen mit Listen in Python
Wenn Sie Arrays in anderen Programmiersprachen verwendet haben, finden Sie in Python ähnliche Listen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Python-Listen einen zusätzlichen Vorteil bieten – die dynamische Größe. Wie bei Arrays können Sie damit mehr als ein Element speichern.
Warum ist Looping erforderlich?
Während Sie mit Listen arbeiten, müssen Sie manchmal denselben Vorgang für jeden Eintrag in der Liste ausführen.
Beispielsweise möchten Sie möglicherweise den Mittelwert aller Einträge in einer Liste ermitteln. Was ist in ähnlicher Weise, wenn Sie Blogs in einer Liste gespeichert haben und deren Überschrift abrufen möchten?
Alle diese Szenarien haben das gleiche Problem: Sie beinhalten Wiederholungen. Um diese Bedenken auszuräumen, können Sie in Python einfach Schleifen mit Listen verwenden.
Lassen Sie uns anhand eines Beispiels sehen, wie Schleifen das Ausführen von Vorgängen für mehrere Elemente in einer Liste vereinfachen.
Grundlegendes zu Schleifen mit Listen anhand eines Beispiels
Angenommen, Sie möchten eine Liste der amerikanischen Schwimmer des Jahres von 2016 bis 2019 drucken (im Jahr 2020 wurde aufgrund von COVID-19 niemand ausgezeichnet). Ohne Schleifen müssen Sie jeden Namen einzeln aus der Liste abrufen. Bei dieser Methode gibt es jedoch zwei Hauptprobleme:
- Das Drucken jedes Namens wiederholt sich und ist zeitaufwändig, wenn Sie mit einer langen Liste arbeiten.
- Das Ändern des Codes für jede Instanz erfordert einen erheblichen Aufwand.
Glücklicherweise kann eine for-Schleife diese beiden Probleme effizient lösen. Betrachten Sie den folgenden Code:
swimmers = [ 'phelps' , 'dressel' , 'kalisz' , 'dressel' ]
for swimmer in swimmers:
print(swimmer)Lassen Sie uns diesen Code in drei Schritten zerlegen:
- Sie definieren eine Liste Schwimmer und speichern die Namen der Gewinner darin.
- Sie definieren eine for-Schleife, ziehen nacheinander einen Namen aus der Liste der Schwimmer und weisen ihn dem variablen Schwimmer zu .
- Sie fordern Python auf, einen Namen zu drucken, der dem Schwimmer in dieser bestimmten Iteration zugewiesen ist.
Nun setzt Python die 2. und 3. Schritte zu wiederholen , alle die Schwimmer in Ihrer Liste zu drucken. Zur Vereinfachung können Sie es folgendermaßen lesen: "Zeigen Sie für jeden Schwimmer in meiner Schwimmerliste den Namen des Schwimmers an." Hier ist die Ausgabe:
Ein kurzer Blick auf Loops
Das Thema Schleifen ist von entscheidender Bedeutung, da es einer der Kernansätze für die Automatisierung sich wiederholender Aufgaben ist. In unserer Datei swimmers.py verarbeitet Python beispielsweise die erste Zeile der Schleife:
for swimmer in swimmers:
Hier weisen Sie Python an, den ersten Wert aus Ihrer Liste abzurufen, Schwimmer. Als nächstes weist es es Ihrem definierten variablen Schwimmer zu . Da der erste Wert 'phelps' ist, gilt für ihn die folgende Aussage:
print (swimmer)
Es ist wichtig zu verstehen, dass Python zu diesem Zeitpunkt den aktuellsten Wert des Schwimmers druckt , der zufällig "Phelps" ist. Da die Liste aus mehreren Werten besteht, kehrt Python zur ersten Zeile der Schleife zurück:
for swimmer in swimmers:
Dieses Mal holt Python den nächsten Namen aus Ihrer Liste, 'dressel', und weist ihn dem variablen Schwimmer zu. Wieder führt Python den folgenden Code aus:
print (swimmer)
Jetzt druckt Python den aktuellsten Wert des Schwimmers , der zufällig "Dressel" ist. In ähnlicher Weise wiederholt Python die Schleife und druckt "Kalisz" und "Dressel".
Nach dem Drucken des letzten Werts wechselt Python erneut in die erste Zeile der Schleife. Da kein weiterer Eintrag vorhanden ist, wird Python in die nächste Zeile verschoben. In diesem Programm gibt es nach der for-Schleife nichts mehr, daher endet sie.
Beachten Sie beim weiteren Durchlaufen von Listen, dass der in Ihrem Code definierte Schritt unabhängig von der Länge der Liste für jeden Listeneintrag einmal wiederholt wird. Das bedeutet, dass Python Ihre definierte Aktion milliardenfach ausführt, selbst wenn Sie Ihrer Liste eine Milliarde Einträge hinzufügen.
Beachten Sie außerdem, dass Sie beim Definieren Ihrer for-Schleifen einen beliebigen Namen für die temporäre Variable auswählen können, die jedem Eintrag in der Liste zugewiesen ist. Es wird jedoch empfohlen, einen Namen auszuwählen, der zu Ihrem Kontext passt, um die Lesbarkeit des Codes zu verbessern.
Hier ist zum Beispiel ein effektiver Ansatz, um eine Liste von Produkten, Vögeln und Akteuren zu durchlaufen:
for product in products:
for bird in birds:
for actor in actors:
Nachdem Sie ein grundlegendes Verständnis für die for-Schleife haben, bearbeiten Sie jedes Element Ihrer Liste. Wenn Sie zum Schwimmerbeispiel zurückkehren, können Sie jedem Schwimmer Komplimente für seine Fähigkeiten machen, indem Sie den folgenden Code schreiben:
swimmers = ['phelps', 'dressel', 'kalisz', 'dressel']
for swimmer in swimmers:
print(f"{swimmer.title()}, your swimming skills are terrific!")
Dieser Code funktioniert genau wie der vorherige. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie für jeden Schwimmer eine Nachricht erstellen, indem Sie dessen Namen aufrufen. Wie zuvor läuft die Schleife bei jedem Schwimmer erneut und druckt für jeden eine Erklärung aus. Wie erwartet wird die generierte Ausgabe unten angezeigt:
Sie können auch mehrere Anweisungen in die for-Schleife schreiben. Beachten Sie, dass die Schleife jede eingerückte Zeile umfasst, die nach dem Schwimmer in Schwimmern kommt, und Python jede Zeile für jeden Listenwert einmal ausführt. Daher gibt es endlose Möglichkeiten für alle Einträge in der Liste.
Im obigen Beispiel können Sie beispielsweise eine weitere Druckanweisung schreiben.
swimmers = ['phelps', 'dressel', 'kalisz', 'dressel']
for swimmer in swimmers:
print(f"{swimmer.title()}, your swimming skills are terrific!")
print(f"Looking forward to see your in the next competition, {swimmer.title()}.
")
Da Sie für beide Anweisungen Einrückungen verwendet haben, führt Python jede dieser Anweisungen für jeden Eintrag in der Liste aus.
Nach Abschluss der Schleife können Sie Ihre Ausgabe zusammenfassen und dann zu anderen Teilen Ihres Programms wechseln. Dieser Post-Loop-Teil sollte nicht eingerückt sein, daher wird er nicht wiederholt.
Jetzt können Sie Listen ganz einfach durchlaufen
In diesem Artikel haben Sie erfahren, warum Schleifen benötigt werden, wie Schleifen mit Listen verwendet werden und wie Python Einträge in einer Liste verarbeitet, wenn sie in einer Schleife eingerückt sind. Sie können jetzt Listen und Schleifen verwenden, um komplexeren Code zu schreiben und Programme mit höherer Qualität zu erstellen.
Um Ihr Wissen zu testen, ist hier eine einfache Übung: Erstellen Sie eine Liste mit 10 Zahlen und drucken Sie nur Zahlen, die durch fünf teilbar sind.