Topic notes

Loops

~20 min read24 runnable examples

These notes are written in Slovak. The examples run the same in any language.

Download PDF Back to the lesson

You can run every example right here, then edit the code and see what changes. Your code runs only in this browser, in an isolated environment with no access to the internet or your account.

Počítače sú silné v tom, že vedia tú istú činnosť zopakovať tisíckrát bez chyby. Opakovanie sa v programe zapisuje cyklom. Python má dva druhy cyklov: for – keď vieme, koľkokrát (alebo pre ktoré hodnoty) sa má niečo zopakovať, a while – keď sa má opakovať, kým platí podmienka.

Čo sa naučíš

  • opakovať príkazy cyklom for s funkciou range,
  • použiť cyklus while a vyhnúť sa nekonečnému cyklu,
  • počítať pomocou počítadla a akumulátora (súčet, súčin, priemer),
  • predčasne ukončiť cyklus (break) alebo preskočiť krok (continue),
  • písať vnorené cykly a trasovať, čo cyklus robí.

1Cyklus for a funkcia range

Python
for i in range(5):
print("Opakovanie číslo", i)
print("Hotovo")

Výstup:

Opakovanie číslo 0
Opakovanie číslo 1
Opakovanie číslo 2
Opakovanie číslo 3
Opakovanie číslo 4
Hotovo

Ako to funguje:

  • range(5) vytvorí čísla 0, 1, 2, 3, 4 – päť čísel, začína sa nulou a 5 už nepatrí do výsledku.
  • Premenná i (riadiaca premenná cyklu) postupne nadobudne každú z týchto hodnôt.
  • Pre každú hodnotu sa vykoná telo cyklu – odsadený blok pod riadkom s dvojbodkou.
  • Neodsadený riadok print("Hotovo") sa vykoná až po skončení cyklu, raz.

1.1Tri podoby range

ZápisČíslaVýznam
range(n)0, 1, …, n−1n čísel od nuly
range(od, do)od, od+1, …, do−1do už nepatrí
range(od, do, krok)od, od+krok, …kým sme pred do
>>> list(range(5))
[0, 1, 2, 3, 4]
>>> list(range(2, 8))
[2, 3, 4, 5, 6, 7]
>>> list(range(1, 11, 3))
[1, 4, 7, 10]
>>> list(range(10, 0, -2))
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> list(range(5, 1))
[]

(list(...) tu iba ukazuje, ktoré čísla range vytvorí.) So záporným krokom sa počíta smerom dole; ak je od už „za“ hranicou, range je prázdny a telo cyklu sa nevykoná ani raz.

1.2Riadiaca premenná v tele cyklu

Python
for i in range(1, 6):
print(i, "na druhú je", i ** 2)

Výstup:

1 na druhú je 1
2 na druhú je 4
3 na druhú je 9
4 na druhú je 16
5 na druhú je 25

Ak hodnotu riadiacej premennej nepotrebuješ, zvykne sa pomenovať _:

Python
for _ in range(3):
print("Hip hip hurá!")

Výstup:

Hip hip hurá!
Hip hip hurá!
Hip hip hurá!

1.3Výpis do riadku

Vďaka end=" " vypíšeš hodnoty z cyklu vedľa seba. Prázdny print() po cykle ukončí riadok:

Python
for i in range(10, 0, -1):
print(i, end=" ")
print()
print("Štart!")

Výstup:

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 
Štart!

1.4for cez text a zoznam

Cyklus for vie prechádzať aj znaky reťazca alebo prvky zoznamu – nielen čísla z range:

Python
for znak in "Python":
print(znak, end="-")
print()
for ovocie in ["jablko", "hruška", "slivka"]:
print("Ovocie:", ovocie)

Výstup:

P-y-t-h-o-n-
Ovocie: jablko
Ovocie: hruška
Ovocie: slivka

Viac v témach Reťazce a Zoznamy.

2Cyklus while

Cyklus while opakuje svoje telo, kým platí podmienka. Podmienka sa testuje pred každým opakovaním; ak neplatí hneď na začiatku, telo sa nevykoná ani raz.

Python
n = 1
while n < 100:
print(n, end=" ")
n = n * 2
print()
print("Prvá mocnina dvoch nad 100:", n)

Výstup:

1 2 4 8 16 32 64 
Prvá mocnina dvoch nad 100: 128

Telo cyklu musí niečo meniť tak, aby podmienka raz prestala platiť – tu sa n zdvojnásobuje. Ak by sme riadok n = n * 2 vynechali, podmienka by platila stále a program by sa nikdy neskončil (nekonečný cyklus). Spustený program vtedy zastavíš klávesmi Ctrl + C alebo tlačidlom Stop.

2.1while so vstupom

while je ideálny, keď dopredu nevieme, koľko opakovaní bude – napríklad pri čítaní čísel, kým niekto nezadá nulu:

Python
sucet = 0
cislo = int(input("Číslo (0 = koniec): "))
while cislo != 0:
sucet += cislo
cislo = int(input("Číslo (0 = koniec): "))
print("Súčet:", sucet)

Výstup:

Číslo (0 = koniec): 12
Číslo (0 = koniec): 7
Číslo (0 = koniec): 30
Číslo (0 = koniec): 0
Súčet: 49

Prvé číslo načítame pred cyklom, aby mala podmienka čo testovať; ďalšie čísla čítame na konci tela cyklu.

2.2for alebo while?

  • for – keď vieš, koľkokrát sa má cyklus vykonať, alebo prechádzaš prvky (čísla z range, znaky textu, prvky zoznamu).
  • while – keď počet opakovaní závisí od niečoho, čo sa ukáže až počas behu (kým sa nezadá 0, kým číslo nie je 1, kým nenájdeme hľadanú hodnotu).

Každý for cyklus s range sa dá prepísať na while:

Python
i = 0 # začiatok
while i < 5: # podmienka
print(i, end=" ")
i += 1 # krok
print()

Výstup:

0 1 2 3 4

3Počítadlo a súčet

Veľmi časté úlohy v cykloch sú spočítať prvky s nejakou vlastnosťou a sčítať hodnoty. Postup je vždy rovnaký:

  1. pred cyklom premennú vynuluj (pocet = 0, sucet = 0),
  2. v cykle ju zväčšuj (pocet += 1, sucet += x),
  3. po cykle výsledok použi.
Python
sucet = 0
pocet_parnych = 0
for x in range(1, 21):
sucet += x
if x % 2 == 0:
pocet_parnych += 1
print("Súčet 1 až 20:", sucet)
print("Párnych čísel:", pocet_parnych)

Výstup:

Súčet 1 až 20: 210
Párnych čísel: 10

Pri súčine sa začína jednotkou, nie nulou (nula by všetko vynulovala). Príklad: faktoriál 6! = 1 · 2 · 3 · 4 · 5 · 6.

Python
faktorial = 1
for i in range(1, 7):
faktorial *= i
print("6! =", faktorial)

Výstup:

6! = 720

3.1Priemer z načítaných čísel

Python
n = int(input("Koľko čísel? "))
sucet = 0
for _ in range(n):
sucet += int(input())
print(f"Priemer: {sucet / n:.2f}")

Výstup:

Koľko čísel? 5
8
10
7
9
6
Priemer: 8.00

3.2Trasovanie cyklu

Pri trasovaní zapisuj hodnoty premenných po každom opakovaní. Program sucet = 0, for i in range(1, 5): sucet += i:

opakovanieisucet po kroku
pred cyklom–0
1.11
2.23
3.36
4.410

4break a continue

  • break cyklus okamžite ukončí – pokračuje sa prvým príkazom za cyklom.
  • continue preskočí zvyšok aktuálneho opakovania a pokračuje ďalším.
Python
for i in range(1, 10):
if i == 6:
break
if i % 2 == 0:
continue
print(i)

Výstup:

1
3
5

Čísla 2 a 4 sa preskočili (continue), pri 6 cyklus skončil (break).

4.1while True a break

Častý vzor: cyklus „navždy“, ktorý sa ukončí break, keď nastane podmienka. Hodí sa, keď sa podmienka ukončenia dá otestovať až uprostred tela:

Python
while True:
heslo = input("Heslo: ")
if heslo == "Tajne123":
break
print("Nesprávne, skús znova.")
print("Prístup povolený.")

Výstup:

Heslo: ahoj
Nesprávne, skús znova.
Heslo: heslo
Nesprávne, skús znova.
Heslo: Tajne123
Prístup povolený.

4.2Hľadanie s break

Python
# prvé číslo väčšie ako 100, ktoré je deliteľné 7 aj 9
n = 101
while True:
if n % 7 == 0 and n % 9 == 0:
break
n += 1
print(n)

Výstup:

126

5Vnorené cykly

V tele cyklu môže byť ďalší cyklus. Vnútorný cyklus prebehne celý pri každom opakovaní vonkajšieho. Ak vonkajší beží 3-krát a vnútorný 4-krát, telo vnútorného sa vykoná 3 · 4 = 12-krát.

Python
for riadok in range(1, 4):
for stlpec in range(1, 5):
print(riadok * stlpec, end="\t")
print()

Výstup:

1	2	3	4	
2	4	6	8	
3	6	9	12

Takto vznikla malá tabuľka násobenia: vonkajší cyklus určuje riadok, vnútorný vypíše stĺpce jedného riadku a print() riadok ukončí.

5.1Obrazce zo znakov

Python
n = 5
for i in range(1, n + 1):
print("*" * i)

Výstup:

*
**
***
****
*****

Počet hviezdičiek v riadku závisí od čísla riadku. Pyramída potrebuje aj medzery pred hviezdičkami:

Python
n = 4
for i in range(1, n + 1):
print(" " * (n - i) + "*" * (2 * i - 1))

Výstup:

   *
  ***
 *****
*******

Pri obrazcoch si najprv napíš do tabuľky, koľko medzier a znakov má mať každý riadok, a hľadaj vzťah s číslom riadku i.

6Riešené úlohy

6.1Ciferný súčet

Zadanie: Načítaj prirodzené číslo a vypíš súčet jeho cifier.

Riešenie: Poslednú cifru získame ako n % 10, potom ju „odtrhneme“ celočíselným delením n // 10. Opakujeme, kým číslo nie je 0 – počet cifier dopredu nepoznáme, preto while.

Python
n = int(input("Číslo: "))
sucet = 0
while n > 0:
sucet += n % 10
n = n // 10
print("Ciferný súčet:", sucet)

Výstup:

Číslo: 90417
Ciferný súčet: 21
nn % 10sucet
9041777
904118
904412
90012
9921
0–koniec

6.2Collatzova postupnosť

Zadanie: Začni od zadaného čísla. Ak je párne, vydeľ ho dvoma; ak je nepárne, vynásob ho tromi a pripočítaj 1. Opakuj, kým nedostaneš 1. Vypíš postupnosť a počet krokov.

Riešenie: Počet krokov nepoznáme, preto while n != 1. Matematici predpokladajú, že postupnosť sa vždy dostane k 1 (Collatzova hypotéza), dokázané to však zatiaľ nie je.

Python
n = int(input("Začiatok: "))
kroky = 0
print(n, end=" ")
while n != 1:
if n % 2 == 0:
n = n // 2
else:
n = 3 * n + 1
kroky += 1
print(n, end=" ")
print()
print("Počet krokov:", kroky)

Výstup:

Začiatok: 6
6 3 10 5 16 8 4 2 1 
Počet krokov: 8

6.3Prevod do dvojkovej sústavy

Zadanie: Načítaj prirodzené číslo a vypíš ho v dvojkovej sústave.

Riešenie: Číslo opakovane delíme dvoma a zapisujeme zvyšky. Zvyšky čítané odzadu tvoria zápis v dvojkovej sústave, preto každú novú cifru pridáme na začiatok textu.

Python
n = int(input("Číslo: "))
dvojkovo = ""
while n > 0:
dvojkovo = str(n % 2) + dvojkovo
n = n // 2
print(dvojkovo)

Výstup:

Číslo: 13
1101

Kontrola: 1101₂ = 8 + 4 + 0 + 1 = 13. Python to vie aj sám: bin(13) je '0b1101'.

6.4Fibonacciho postupnosť

Zadanie: Vypíš prvých 12 členov Fibonacciho postupnosti: 1, 1, 2, 3, 5, 8, … (každý ďalší člen je súčtom dvoch predchádzajúcich).

Riešenie: Pamätáme si posledné dva členy a a b. V každom kroku vypíšeme a a posunieme sa: nové a je staré b, nové b je súčet. Zápis a, b = b, a + b vypočíta pravú stranu celú naraz, takže sa stará hodnota a nestratí.

Python
a, b = 1, 1
for _ in range(12):
print(a, end=" ")
a, b = b, a + b
print()

Výstup:

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144

6.5Hádanie čísla

Zadanie: Počítač si myslí číslo od 1 do 100. Ty hádaš a program odpovedá „viac“ alebo „menej“, kým neuhádneš. Na konci vypíše počet pokusov.

Riešenie: Náhodné číslo vyberie funkcia random.randint (téma Modulárny program). Pre ukážku je nastavené random.seed, aby bol príklad zakaždým rovnaký – v hre to nerob. Počet pokusov nepoznáme, preto while.

Python
import random
​
tajne = random.randint(1, 100)
pokusy = 0
tip = 0
while tip != tajne:
tip = int(input("Tvoj tip: "))
pokusy += 1
if tip < tajne:
print("Viac.")
elif tip > tajne:
print("Menej.")
print("Uhádnuté na", pokusy, "pokusov!")

Výstup:

Tvoj tip: 50
Menej.
Tvoj tip: 25
Viac.
Tvoj tip: 37
Viac.
Tvoj tip: 43
Menej.
Tvoj tip: 40
Viac.
Tvoj tip: 42
Uhádnuté na 6 pokusov!

6.6Prvočísla do n

Zadanie: Vypíš všetky prvočísla menšie ako 50.

Riešenie: Prvočíslo je číslo väčšie ako 1, ktoré je deliteľné iba 1 a sebou samým. Pre každé číslo spočítame jeho delitele od 2 po n − 1; vnútorný cyklus ukončíme break, len čo nájdeme prvého delitela.

Python
for n in range(2, 50):
prvocislo = True
for d in range(2, n):
if n % d == 0:
prvocislo = False
break
if prvocislo:
print(n, end=" ")
print()

Výstup:

2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47

Premenná prvocislo je príznak (flag): na začiatku predpokladáme, že číslo je prvočíslo, a ak nájdeme delitela, príznak zmeníme. Rýchlejší test (stačí skúšať delitele po odmocninu) je v téme Algoritmy.

7Časté chyby

  • Chyba „o jednu“: range(1, n) končí pri n − 1. Pre čísla od 1 do n vrátane použi range(1, n + 1).
  • Nekonečný while: v tele cyklu sa nemení premenná z podmienky (alebo sa mení zlým smerom).
  • Zlé odsadenie: príkaz, ktorý patrí za cyklus, je odsadený – vykoná sa pri každom opakovaní. Alebo naopak: príkaz, ktorý má byť v cykle, odsadený nie je.
  • Vynulovanie v cykle: sucet = 0 napísané vo vnútri cyklu vynuluje súčet pri každom opakovaní. Patrí pred cyklus.
  • Zmena riadiacej premennej vo for: priradenie do i v tele cyklu nezmení, ktorá hodnota príde v ďalšom kroku – for si ju vezme z range.
Python
for i in range(3):
print("i =", i)
i = 100 # nemá vplyv na ďalší krok

Výstup:

i = 0
i = 1
i = 2

Zhrnutie

  • for i in range(...): range(n) je 0 až n−1, range(od, do) končí pred do, tretí argument je krok (aj záporný).
  • while podmienka: – opakuje, kým podmienka platí; telo musí podmienku raz „pokaziť“.
  • for pre známy počet alebo prechádzanie prvkov; while pre neznámy počet opakovaní.
  • Počítadlo a súčet: vynulovať pred cyklom, zväčšovať v cykle; súčin začína od 1.
  • break ukončí cyklus, continue preskočí zvyšok kroku; while True + break je bežný vzor.
  • Vnorený cyklus prebehne celý pri každom kroku vonkajšieho.

Úlohy na precvičenie

  1. Vypíš násobky čísla 7 menšie ako 100 do jedného riadku.
  2. Načítaj n a vypíš súčet 1² + 2² + … + n².
  3. Načítavaj čísla, kým nepríde záporné; potom vypíš najväčšie z nich a ich počet.
  4. Vypíš celú malú násobilku (10 × 10) zarovnanú do stĺpcov.
  5. Načítaj číslo a vypíš počet jeho cifier (bez prevodu na text).
  6. Vypíš „obrátenú“ pyramídu z hviezdičiek s n riadkami.

Done reading?

Check what you remember with a few short tasks on the topic.

Practise Back to the lessonBack to top