Iteracions amb for

Aquest lliçó presenta la instrucció iterativa for in range, que podem considerar una mena de cas particular, força útil, de la instrucció iterativa while.

Escriure molts nombres

Tornem a considerar un programa que llegeixi un nombre n, i que escrigui tots els nombres entre 1 i n, un per línia. Recordem que aquesta n’és una possible solució:

n = read(int)
i = 1 
while i <= n:
    print(i)
    i = i + 1

Si considerem aquest codi a partir de la tercera línia, hi trobem un esquema molt freqüent a l’hora de construir bucles: fer que una variable (anomenada variable de control) comenci en un valor determinit, i avanci fins a un valor determinat amb un cert increment a cada iteració. En aquest cas, la variable de control és i, comença des de 1, acaba en n incrementant-se en 1 a cada volta.

La instrucció iterative for in range permet escriure més concisament aquest esquema. Aquesta és la seva versió més completa:

for ⟨variable⟩ in range(⟨inici⟩, ⟨final⟩, ⟨pas⟩):
    ⟨instruccions⟩

que és equivalent a:

⟨variable⟩ = ⟨inici⟩
while ⟨variable⟩ < ⟨final⟩:
    ⟨instruccions⟩
    ⟨variable⟩ = ⟨variable⟩ + ⟨pas⟩

Per tant, el bucle del programa anterior es podria escriure així:

for i in range(1, n + 1, 1):
    print(i)

Fixeu-vos que el ⟨final⟩ no és part del bucle.

De fet, el ⟨pas⟩ del range és optatiu, per defecte val 1. Per tant, el bucle del programa anterior es podria simplificar un xic així:

for i in range(1, n + 1):
    print(i)

A més, l’⟨inici⟩ del range també optatiu, per defecte val 0: Per tant, el bucle del programa anterior també es podria escriure així:

for i in range(n):
    print(i + 1)

En aquest cas les i van de 0 a n - 1, per això el print() els suma una unitat.

Exemples

Per tal que quedi ben clar, la taula següent mostra quins són els valors que prendria successivament la variable del bucle for per a alguns ranges diferents:

El programa que calcula el factorial d’un natural es pot escriure així amb un bucle for:

from yogi import read

n = read(int)
f = 1
for i in range(2, n + 1):
    f = f * i
print(f)

El programa que pinta un n-àgon regular seria així:

import turtle
import yogi

mida = yogi.read(int)
costats = yogi.read(int)
angle = 360 / costats

for i in range(costats):
    turtle.forward(mida)
    turtle.right(angle)

turtle.done()

Evidentment, els bucles for també es poden aniuar. Aquets programa dibuixa un quadrat rotat diverses vegades:

import turtle
import yogi

mida = yogi.read(int)
rotacions = yogi.read(int)
angle = 360 / rotacions

for i in range(rotacions):
    for j in range(4):
        turtle.forward(mida)
        turtle.right(90)
    turtle.right(angle)

turtle.done()

Com heu pogut veure, encara que inicialment pugui semblar més difícil d’entendre, aquests codis són més compactes i ràpids d’escriure i fàcils de llegir. La raó és que tots els elements de control del bucle es troben en un sol lloc. Per tant, us aconsellem acostumar-vos als bucles for in range i a usar-los quan els vostres algorrimes segueixin l’esquema tan freqüent mencionat anteriorment. Feu servir els bucles while només per a iteracions amb esquemes més originals. D’altra banda, el bucle for de Python encara pot fer més coses, les veurem més endavant.

Lliçons.jutge.org
Jordi Petit
Universitat Politècnica de Catalunya, 2023

Prohibit copiar. Tots els drets reservats.
No copy allowed. All rights reserved.