Условия внутри тела цикла — Основы Python

В теле цикла, как и в теле функции, можно выполнять инструкции. Поэтому внутри цикла можно использовать все изученное ранее, например — условные конструкции.

Представьте функцию, которая считает, сколько раз входит буква в предложение. Пример ее работы:

count_chars('Fear cuts deeper than swords.', 'e')  # 4
# Если вы ничего не нашли, то результат — 0 совпадений
count_chars('Sansa', 'y')  # 0

Перед тем как посмотреть содержимое функции, подумайте:

• Является ли эта операция агрегацией?
• Какой будет проверка на вхождение символа?

def count_chars(string, char):
    index = 0
    count = 0
    while index < len(string):
        if string[index] == char:
            # Считаем только подходящие символы
            count = count + 1
        # Счетчик увеличивается в любом случае
        index = index + 1
    return count

Это агрегирующая задача. Несмотря на то, что она считает не все символы, чтобы подсчитать сумму, приходится анализировать каждый символ. Ключевое отличие этого цикла от рассмотренных — внутри тела есть условие.

Переменная count увеличивается только в том случае, когда рассматриваемый символ совпадает с ожидаемым. В остальном — это типичная агрегатная функция, которая возвращает количество нужных символов.

Пограничные случаи

Функция my_substr(), которую вы реализовали в прошлом уроке, содержит много ошибок. Она прошла проверку, так как в ней не было пограничных случаев. Функция работала с нормальными аргументами. А теперь представим, что ей передали такие варианты длины:

• 0
• Отрицательное число
• Число, которое превышает реальный размер строки

Функция my_substr() не рассчитана на такие варианты. Код будет запускаться в разных ситуациях, с разными комбинациями условий и данных. Нельзя быть уверенным, что аргументы всегда будут корректными, поэтому нужно учитывать все случаи.

Ошибки в пограничных случаях — частая причина логических ошибок в программах. Программисты всегда забывают что-нибудь учесть. Такие ошибки часто проявляются не сразу и могут долго не приводить к видимым проблемам.

Программа продолжает работать, но в какой-то момент обнаруживается, что в результатах есть ошибки. Часто причина в динамической типизации Python.

Вы научитесь справляться с такими ошибками с опытом.

Представим расширенную функцию my_substr(). Она принимает три аргумента: строку, индекс и длину извлекаемой подстроки. Функция возвращает подстроку указанной длины, начиная с указанного индекса. Примеры вызова:

string = 'If I look back I am lost'
print(my_substr(string, 0, 1))  # => 'I'
print(my_substr(string, 3, 6))  # => 'I look'

Какие пограничные случаи стоит учитывать:

• Отрицательная длина извлекаемой подстроки
• Отрицательный заданный индекс
• Заданный индекс выходит за границу всей строки
• Длина подстроки в сумме с заданным индексом выходит за границу всей строки

Когда функция реализуется, каждый пограничный случай будет отдельным куском кода. Скорее всего, он будет реализовываться с помощью if.

Чтобы написать функцию my_substr() и защититься от этих случаев, стоит реализовать отдельную функцию, которая будет проверять аргументы на корректность.

Возврат из циклов

Работа с циклами обычно сводится к двум сценариям:

1. Агрегация. Накопление результата во время итераций и работа с ним после цикла. Переворот строки относится к такому варианту
2. Выполнение цикла до достижения необходимого результата и выход. Например, задача поиска простых чисел — которые делятся без остатка только на себя и на единицу

Рассмотрим алгоритм проверки простоты числа. Будем делить искомое число x на все числа из диапазона от двух до x - 1 и смотреть остаток. Если в этом диапазоне не найден делитель, который делит число x без остатка, значит, перед нами простое число.

В этом случае достаточно проверять числа не до x - 1, а до половины числа. Например, 11 не делится на 2, 3, 4, 5. Но и дальше не будет делиться на числа больше своей половины. Значит, можно оптимизировать алгоритм и проверять деление только до x / 2:

def is_prime(number):
    if number < 2:
        return False

    divider = 2

    while divider <= number / 2:
        if number % divider == 0:
            return False

        divider += 1

    return True

print(is_prime(1))  # => False
print(is_prime(2))  # => True
print(is_prime(3))  # => True
print(is_prime(4))  # => False

Представим, что по алгоритму последовательного деления на числа до x / 2 нашлось одно, которое делит без остатка. Значит, переданный аргумент — не простое число, и дальнейшие вычисления не имеют смысла. В этом месте стоит возврат False.

Если цикл отработал целиком, и не нашлось число, которое делит без остатка, значит, число — простое.

Остались вопросы? Задайте их в разделе «Обсуждение»

Вам ответят команда поддержки Хекслета или другие студенты.