حلقه‌ها در پایتون

حلقه‌ها در برنامه‌نویسی یکی از مهم‌ترین ساختارهای کنترلی هستند که به برنامه نویسان کمک می‌کنند تا بتوانند در برنامه‌های خود به صورت تکراری عملیاتی را انجام دهند. در پایتون، دو نوع حلقه را داریم: حلقه for و حلقه while. در این مقاله به بررسی نحوه استفاده از حلقه‌ها در پایتون می‌پردازیم.

حلقه for

حلقه for در پایتون برای تکرار عملیات بر روی اعضای یک ترتیب قرار داده شده استفاده می‌شود. ترتیب مورد نظر می‌تواند یک لیست، یک رشته، یک دیکشنری و یا هر ترتیب دیگری باشد که پشتیبانی از ترتیب شدن داشته باشد.

در پایتون، حلقه for به صورت زیر تعریف می‌شود:

for variable in sequence:
    # Statements to be executed inside the loop

در اینجا، variable متغیری است که در هر مرحله از حلقه به اعضای ترتیب اختصاص می‌دهد و sequence ترتیبی است که بر روی آن عملیات تکراری انجام می‌شود.

برای مثال، اگر بخواهیم تمام اعداد یک لیست را چاپ کنیم، می‌توانیم از حلقه for به صورت زیر استفاده کنیم:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
    print(num)

در این مثال، تمام اعداد در لیست numbers به ترتیب چاپ می‌شوند.

حلقه while

حلقه while در پایتون برای تکرار عملیات تا زمانی که یک شرط خاص برقرار باشد، استفاده می‌شود. شرط مورد نظر می‌تواند هر عبارت منطقی باشد که ارزش بولی آن True یا False باشد.

در پایتون، حلقه while به صورت زیر تعریف می‌شود:

while condition:
    # Statements to be executed inside the loop

در اینجا، condition شرطی است که تا وقتی که برقرار باشد، عملیات تکراری انجام می‌شود.

برای مثال، اگر بخواهیم تمام اعداد کوچکتر از ۱۰ را چاپ کنیم، می‌توانیم از حلقه while به صورت زیر استفاده کنیم:

num = 1
while num < 10:
    print(num)
    num += 1

در این مثال، تمام اعداد کوچکتر از ۱۰ به ترتیب چاپ می‌شوند، زیرا تا زمانی که شرط num < 10 برقرار باشد، عملیات تکراری ادامه پیدا می‌کند.

استفاده از break و continue در حلقه‌ها

در برنامه‌نویسی، گاهی اوقات نیاز است که حلقه را پیش از پایان عادی‌اش به صورت غیرمنتظره متوقف کنیم یا یک مرحله از حلقه را برای یک شرط خاص بی‌اثر کنیم. در پایتون، این کارها با استفاده از دو دستور break و continue انجام می‌شود.

دستور break

دستور break برای ناگهان متوقف کردن حلقه استفاده می‌شود. این دستور باعث می‌شود که اجرای حلقه به صورت فوری متوقف شود و برنامه به ادامه اجرای خود ادامه دهد. این دستور در حالتی که یک شرط خاص برقرار شود و یا مقدار خاصی را به دست آوردیم، مفید است.

برای مثال، فرض کنید ما یک حلقه داریم که برای پیدا کردن یک عدد خاص در لیست از اعداد، تمام اعداد را به ترتیب بررسی می‌کند. اگر عدد خاص را پیدا کردیم، دیگر نیازی به ادامه حلقه نیست و می‌توانیم از دستور break برای خارج شدن از حلقه استفاده کنیم.

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
search_num = 3

for num in numbers:
    if num == search_num:
        print("Found", search_num)
        break

در این مثال، حلقه برای پیدا کردن عدد ۳ در لیست numbers ایجاد شده است. با استفاده از دستور if، هر یک از اعداد لیست بررسی شده و اگر عدد ۳ پیدا شد، دستور break اجرا می‌شود و حلقه متوقف می‌شود.

دستور continue

در برخی موارد، ممکن است نیاز باشد که یک مرحله از حلقه را برای یک شرط خاص بی‌اثر کنیم و به مرحله بعدی برویم. برای این کار، می‌توانیم از دستور continue استفاده کنیم. این دستور باعث می‌شود که مرحله به ادامه اجرای حلقه برویم و مرحله فعلی را بی‌اثر کنیم.

برای مثال، فرض کنید ما یک حلقه داریم که برای محاسبه میانگین یک لیست از اعداد، تمام اعداد را به ترتیب جمع می‌کند. اگر برخی از اعداد در لیست ما صفر باشند، می‌توانیم از دستور continue برای رد کردن آن‌ها در محاسبه میانگین استفاده کنیم.

numbers = [1, 2, 0, 4, 5]
sum = 0
count = 0

for num in numbers:
    if num == 0:
        continue
    sum += num
    count += 1

print("Average:", sum / count)

در این مثال، حلقه برای محاسبه میانگین لیست numbers ایجاد شده است. با استفاده از دستور if، اعداد لیست بررسی شده و اگر عدد صفر بود، دستور continue اجرا می‌شود و محاسبه میانگین ادامه پیدا نمی‌کند.

نتیجه‌گیری

در این مقاله، دو نوع اصلی حلقه در پایتون، یعنی حلقه for و حلقه while را بررسی کردیم. همچنین، دستورهای break و continue را نیز برای کنترل حلقه مورد بررسی قرار دادیم. با این مطالب، شما می‌توانید در برنامه‌نویسی پایتون از حلقه‌ها به خوبی استفاده کنید و کدهای خود را به صورت تکراری و با کنترل بهتری اجرا کنید.