Python中的for迴圈｜學呀

Python中的for迴圈

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# for 迴圈

![](https://files.realpython.com/media/Pythons-range-function_Watermark.5e8ea929167e.jpg)

**迴圈**這個東西，在程式中可說是不可或缺的—假設你要重複一件事情 100 次，你應該不會想要重複寫一段程式 100 次，而是希望電腦能夠自動重複程式 100 次。上個章節中，我們建立了對於[迴圈的概念](/view/1ec433c073?subj=programming)，在這個章節，讓我們來探索 Python 中的 for 迴圈吧！

##  列表 list

Python 的 for 迴圈與其他程式語言有些許的不同，不同的點在於，在 Python 中，for 迴圈必須有一個能夠作為基準的[列表](view/09445598cc?subj=python)（list）才能運作。

在這裡，讓我們來建立一個列表叫做 fruits：

```
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]   
```
  現在，我們想要把 fruits 列表中的每一項水果都印出來，要怎麼做呢？讓我們回想一下列表這個東西，我們可以一個個將水果印出來，像是這樣：

```
print(fruits[0])  
print(fruits[1])  
print(fruits[2])     
```
如此一來，螢幕上便會出現「apple」、「banana」、「cherry」三種水果的字串。但是如果今天這個列表有一百萬種水果呢？我們會不會需要複製` print()` 一百萬次呢？

以我們目前對於 Python 的瞭解，我們的確需要複製貼上一百萬次 `print()` 函數，但是很顯然的，一定有方法可以讓這項工作簡單一點。那麼，這個神奇的方法是什麼呢？那就是 for 迴圈。

## for 迴圈     
讓我們先看看使用 for 迴圈時，印出這些水果的字串要麼做：

```
  for fruit in fruits:  
    print(fruit)   
```
  什麼？就這麼簡單？沒錯！這樣看起來，for 迴圈的確很方便，但是似乎有些艱澀難懂。但如果我們把 fruits 變數的列表代進去看，就會好懂很多了：

```
for fruit in ["apple", "banana", "cherry"]:  
    print(fruit)   
```
  簡單來說，電腦在看到第一行的 `for fruit ... :` 迴圈時，就會知道要開始進行迴圈的工作了。此時，電腦會好奇：

*這個迴圈要重複幾次呢？*

接著電腦就會想到：

*列表中有三個東西，因此總共要執行三次。*

於是電腦就開始執行迴圈了。執行第一次時，電腦會建立一個變數，叫做 fruit，並且將 fruit 的值設為「apple」，因此在第二行的 `print(fruit)` 時，會印出「apple」。接下來，在執行第二次時，fruit 變成了「banana」，因此在 `print` 時印出「banana」。同樣的邏輯，在第三次時電腦印出「cherry」，並且結束迴圈。

我們可以用這張圖很快地瞭解上面這個迴圈：

![](https://raw.githubusercontent.com/zetria-org/content/main/images/nbplusof6.jpg)
##  range() 函數

現在，我們知道了要如何讓迴圈執行與列表長度相對應的次數，但是你有沒有想過一個問題：如果今天我們沒有列表，迴圈不就不能執行了嗎？遇到這樣的問題，我們要如何解決呢？很簡單，如果沒有列表，那就製作一個吧！

但是，假設今天我們要讓迴圈重複一百萬次，我們總不可能徒手打出一個一百萬個項目的列表吧！這種時候，`range()` 函數就發揮功用了。如果今天我們要印出 0 ~ 5 總共 6 個數字：

```
>>> for i in [0, 1, 2, 3, 4, 5]:  
...     print(i, end=", ")  
...  
0, 1, 2, 3, 4, 5,     
```
```
>>> for i in range(6):  
...     print(i, end=", ")  
...  
0, 1, 2, 3, 4, 5,     
```
上述兩段程式所輸出的結果都一樣，差別只在於程式的部分。我們希望讓迴圈重複 6 次，因此在第一個例子中，我們直接列出了一個含有 0 ~ 5 共 6 個數字的列表。然而同樣的問題又回來了，如果我們要讓迴圈重複一百萬次，那我們可是會打字打到手斷掉的！

在第二段程式中，我們並沒有直接打出列表，而是使用了 `range()` 函數。在函數的括號中，我們輸入了「6」這個值。我們可以得到一個結論：`range(6)` 和 `[0, 1, 2, 3, 4, 5]` 在 for 迴圈中運行的效果是一樣的。

於是我們知道，`range(x)` 將會生成一個含有 0 開始，總共 x 個數字的整數列表。舉例來說，剛剛的 `range(6)` 便生成了一個含有從 0 開始，總共 6 個數字的列表。

但是這裡要注意了：`range()` 函數所回傳的**並不是一個真正的列表**，只是在 for 迴圈中，`range()` 函數跟列表的運作模式基本上是一模一樣的。接著，讓我們看看`range()` 函數還有什麼厲害的功能吧！

`range(x, y)` 將會回傳一個從 x 到 y，但是不包含 y 的整數數列：

```
  >>> for i in range(3, 7):  
...     print(i, end=", ")  
...  
3, 4, 5, 6,

```
  `range(x, y, z)` 將會回傳一個從 x 到 y，不包含 y，且公差為 z 的數列：

```
  >>> for i in range(4, 16, 4):  
...     print(i, end=", ")  
...  
4, 8, 12,    
```
  既然 `range()` 函數回傳的不是一個數列，那麼 `range()` 函數究竟是什麼東西呢？

```
 >>> type(range(6))  
<class 'range'>

```
 但是，如果你真的很想把這個 range 的奇怪東西變成一個列表呢？那應該要怎麼做？其實，我們強大的 Python 早已經幫我們想好解決辦法了！只要使用`list()`就可以了：

```
  >>> a = list(range(6))  
>>> print(a)  
[0, 1, 2, 3, 4, 5]  
>>> type(a)  
<class 'list'>   
```
## continue

今天有一個列表叫做 c，其所帶有的值是從 0 到 9 的 10 個數字：

```
 c = list(range(10))    
```
 而現在，如果我們想要將列表中的每一個數字全部都印出來，我們便可以使用 for 迴圈，像是這樣：

```
 for i in c:  
    print(i, end=", ")    
```
 於是我們將會得到這樣的結果：

```
 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,     
```
 但是假設我們今天就是特別討厭 4 這個數字，因此想要在每次迴圈要印出 4 之前就跳過 4，直接到下一個數，這樣要怎麼做呢？讓我們看看以下的解決方法：

```
 for i in c:  
    if i == 4:  
        continue  
    print(i, end=", ")

```
 這樣的程式將會產出以下的結果：

```
 0, 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9

```
 我們可以看到的是，電腦的確沒有印出 4 這個數字。所以究竟這程式是如何辦到的？在第二行程式中，我們放置了一個 `if i == 4:` 的判斷式；在第三行程式中，則有一個 `continue`。

Continue 就字面上，有「繼續」的意思。在一個迴圈中 `continue` 就好像在告訴電腦：  
 
  *這圈迴圈先結束吧！我們直接繼續下一圈。*

因此範例中的這段程式，可以被解讀為：

```
 用 i 這個變數對 c 列表做迴圈:  
    如果 i 是 4:  
        跳過這次迴圈，直接到下個數  
    印出(i, 結尾用「, 」)

```
  讓我們再來看看下一個例子。現在我們想要印出 1 ~ 20 中，非 6 的倍數的所有數字，並且將數字間用逗號隔開，那麼我們可以這樣做：

```
  for i in range(1, 21):  
    if i % 6 == 0:  
        continue  
    print(i, end=", ")

```
  第二、三行中，`if i % 6 == 0`，判斷了變數 i 是否為 6 的倍數，如果是，則 `continue`，也就是跳過該數，因此我們得到以下的輸出結果：

```
  1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20,

```
## break

`break` 和 `continue` 非常的相似，但是有一個極為龐大的不同點。讓我們把剛剛 6 的倍數的那個例子拿到這邊，並且將 `continue` 變成 `break`，看看發生甚麼事情吧：

```
for i in range(1, 21):   
    if i % 6 == 0:   
        break   
    print(i, end=", ")

```
下面是執行的結果：

```
1, 2, 3, 4, 5,

```
這樣我們就知道差別在哪裡了吧！`break` 和 `continue` 最主要的差別在於，`continue` 將這次的迴圈跳過，而 `break` 直接將整個迴圈停止運作。

讓我們看看下一個例子，已知有一個數列 o，其數字會不停地向上增加，我們的目標是印出所有小於 30 的數字，並且將數字之間用逗號隔開。這裡是我們的數列 o：

```
o = [-3, 2, 3, 7, 15, 16, 19, 22, 28, 33, 37, 41, 42]

```
利用 for 迴圈以及 `break` 關鍵字，我們可以寫出這樣的程式：

```
for i in o:  
    if i >= 30:  
        break  
    print(i, end=", ")     
```
 執行後，我們將能得到這樣的結果：

```
 -3, 2, 3, 7, 15, 16, 19, 22, 28,     
```
##  for-else

跟 [if-else 結構](/view/9c4261eaf9?subj=python) 很像，for 迴圈也可以加上一個 else 得到一個 for-else 的程式結構。else 後的程式會在列表中的項目執行完後執行，讓我們看看以下的例子：

```
for name in ["Bob", "Amy", "Dan"]:  
    print(name)  
else:  
    print("名字印完了。")   
```
  這段程式將會產生以下的結果：

```
Bob  
Amy  
Dan  
名字印完了。   
```
else 中的程式，只有在列表中的項目被自然地用盡時才會執行，如果今天是**因為 **`break`** 而跳出迴圈，則 else 中的程式將不會被執行**。

運用這個特色，我們就可以做出一寫很有趣的程式，像是下面這個範例：

```
names = ["Bob", "Amy", "Dan"]  
searchName= input("你要查什麼名字呢？")  
for name in names:  
    if searchName == name:  
        print(name, "找到了！")  
        break  
else:  
    print("找不到這個名字！")     
```
  讓我們執行兩次程式，並且輸入不同的名字：

```
>>> 你要查什麼名字呢？Amy  
Amy 找到了！   
```
```
>>> 你要查什麼名字呢？Sean  
找不到這個名字！   
```
  第一次執行時，因為 Amy 這個名字存在於 names 列表中，因此在第二次迴圈時，第五行的 `if searchName == name:` 被觸發了，電腦因而 `break` 了迴圈。記得剛才說 else 中的城市不會在 `break` 後執行嗎？因為這裡 `break` 了迴圈，因此最後一行的 `print()` 沒有被執行。

第二次執行時，因為 Sean 這個名字不在 `names` 列表中，因此第五行的判斷式並沒有被觸發。一直到列表的項目用盡了，迴圈還沒有被 `break` 掉，因此 else 中的 `print()` 便執行了。

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