For-Schleifen

Zuletzt aktualisiert am 2025-10-31 | Diese Seite bearbeiten

Übersicht

Fragen

  • Wie kann ich ein Programm dazu bringen, viele Dinge zu tun?

Ziele

  • Erläutern Sie, wozu for-Schleifen normalerweise verwendet werden.
  • Verfolgen Sie die Ausführung einer einfachen (nicht verschachtelten) Schleife und geben Sie die Werte der Variablen in jeder Iteration korrekt an.
  • Schreiben Sie for-Schleifen, die das Accumulator-Muster verwenden, um Werte zu aggregieren.

Eine for-Schleife führt Befehle für jeden Wert in einer Sammlung einmal aus.

  • Die Berechnung der Werte in einer Liste ist genauso mühsam wie die Arbeit mit pressure_001, pressure_002, etc.
  • Eine for-Schleife weist Python an, einige Anweisungen für jeden Wert in einer Liste, einer Zeichenkette oder einer anderen Sammlung einmal auszuführen.
  • “führe für jedes Ding in dieser Gruppe diese Operationen aus”

PYTHON 

for number in [2, 3, 5]:
    print(number)
  • Diese for Schleife ist äquivalent zu:

PYTHON 

print(2)
print(3)
print(5)
  • Und die Ausgabe der for Schleife ist:

AUSGABE 

2
3
5

Eine for-Schleife besteht aus einer Auflistung, einer Schleifenvariablen und einem Körper.

PYTHON 

for number in [2, 3, 5]:
    print(number)
  • Die Schleife wird auf der Sammlung [2, 3, 5] ausgeführt.
  • Der Körper, print(number), gibt an, was für jeden Wert in der Sammlung zu tun ist.
  • Die Schleifenvariable, number, ändert sich bei jeder Iteration der Schleife.
    • Das “aktuelle Ding”.

Die erste Zeile der for-Schleife muss mit einem Doppelpunkt enden, und der Körper muss eingerückt sein.

  • Der Doppelpunkt am Ende der ersten Zeile signalisiert den Beginn eines Blocks von Anweisungen.
  • Python verwendet Einrückungen anstelle von {} oder begin/end, um Schachtelungen anzuzeigen.
    • Jede konsistente Einrückung ist erlaubt, aber fast jeder verwendet vier Leerzeichen.

PYTHON 

for number in [2, 3, 5]:
print(number)

FEHLER 

IndentationError: expected an indented block
  • Die Einrückung ist in Python immer sinnvoll.

PYTHON 

firstName = "Jon"
  lastName = "Smith"

FEHLER 

  File "<ipython-input-7-f65f2962bf9c>", line 2
    lastName = "Smith"
    ^
IndentationError: unexpected indent
  • Dieser Fehler kann behoben werden, indem die zusätzlichen Leerzeichen am Anfang der zweiten Zeile entfernt werden.

Schleifenvariablen können beliebig benannt werden.

  • Wie alle Variablen sind auch die Schleifenvariablen:
    • Wird bei Bedarf erstellt.
    • Bedeutungslos: ihre Namen können alles Mögliche sein.

PYTHON 

for kitten in [2, 3, 5]:
    print(kitten)

Der Körper einer Schleife kann viele Anweisungen enthalten.

  • Aber keine Schleife sollte mehr als ein paar Zeilen lang sein.
  • Für Menschen ist es schwer, sich größere Codeabschnitte zu merken.

PYTHON 

primes = [2, 3, 5]
for p in primes:
    squared = p ** 2
    cubed = p ** 3
    print(p, squared, cubed)

AUSGABE 

2 4 8
3 9 27
5 25 125

Verwenden Sie range, um über eine Folge von Zahlen zu iterieren.

  • Die eingebaute Funktion range erzeugt eine Folge von Zahlen.
    • Keine Liste: Die Zahlen werden bei Bedarf erzeugt, um die Schleifenbildung über große Bereiche effizienter zu machen.
  • range(N) ist die Zahlen 0..N-1
    • Genau die zulässigen Indizes einer Liste oder Zeichenkette der Länge N

PYTHON 

print('a range is not a list: range(0, 3)')
for number in range(0, 3):
    print(number)

AUSGABE 

a range is not a list: range(0, 3)
0
1
2

Das Accumulator-Muster macht aus vielen Werten einen einzigen.

  • Ein häufiges Muster in Programmen ist to:
    1. Initialisiere eine Accumulator-Variable auf Null, die leere Zeichenkette oder die leere Liste.
    2. Aktualisiere die Variable mit Werten aus einer Sammlung.

PYTHON 

# Sum the first 10 integers.
total = 0
for number in range(10):
   total = total + (number + 1)
print(total)

AUSGABE 

55
  • Lies total = total + (number + 1) als:
    • Addiere 1 zum aktuellen Wert der Schleifenvariablen number.
    • Addiere das zum aktuellen Wert der Akkumulatorvariablen total.
    • Weisen Sie dies total zu und ersetzen Sie damit den aktuellen Wert.
  • Wir müssen number + 1 hinzufügen, weil range 0..9 erzeugt, nicht 1..10.
Aufgabe

Klassifizierung von Fehlern

Ist ein Einrückungsfehler ein Syntaxfehler oder ein Laufzeitfehler?

Ein IndentationError ist ein Syntaxfehler. Programme mit Syntaxfehlern können nicht gestartet werden. Ein Programm mit einem Laufzeitfehler wird zwar gestartet, aber unter bestimmten Bedingungen wird ein Fehler ausgelöst.

Aufgabe

Verfolgung der Ausführung

Erstelle eine Tabelle mit den Zeilennummern, die bei der Ausführung dieses Programms ausgeführt werden, und den Werten der Variablen nach der Ausführung jeder Zeile.

PYTHON 

total = 0
for char in "tin":
    total = total + 1
Line no Variables
1 total = 0
2 total = 0 char = ‘t’
3 total = 1 char = ‘t’
2 total = 1 char = ‘i’
3 total = 2 char = ‘i’
2 total = 2 char = ‘n’
3 total = 3 char = ‘n’
Aufgabe

Umkehrung einer Zeichenkette

Füllen Sie die Leerzeichen im folgenden Programm so aus, dass es “nit” (das Gegenteil der ursprünglichen Zeichenkette “tin”) ausgibt.

PYTHON 

original = "tin"
result = ____
for char in original:
    result = ____
print(result)

PYTHON 

original = "tin"
result = ""
for char in original:
    result = char + result
print(result)
Aufgabe

Übung Akkumulieren

Füllen Sie die Lücken in jedem der folgenden Programme aus, um das angegebene Ergebnis zu erhalten.

PYTHON 

# Total length of the strings in the list: ["red", "green", "blue"] => 12
total = 0
for word in ["red", "green", "blue"]:
    ____ = ____ + len(word)
print(total)

PYTHON 

total = 0
for word in ["red", "green", "blue"]:
    total = total + len(word)
print(total)
Aufgabe

Übung Akkumulieren (continued)

PYTHON 

# List of word lengths: ["red", "green", "blue"] => [3, 5, 4]
lengths = ____
for word in ["red", "green", "blue"]:
    lengths.____(____)
print(lengths)

PYTHON 

lengths = []
for word in ["red", "green", "blue"]:
    lengths.append(len(word))
print(lengths)
Aufgabe

Übung Akkumulieren (continued)

PYTHON 

# Concatenate all words: ["red", "green", "blue"] => "redgreenblue"
words = ["red", "green", "blue"]
result = ____
for ____ in ____:
    ____
print(result)

PYTHON 

words = ["red", "green", "blue"]
result = ""
for word in words:
    result = result + word
print(result)
Aufgabe

Übung Akkumulieren (continued)

Erstellen eines Akronyms: Ausgehend von der Liste ["red", "green", "blue"], erstellen Sie das Akronym "RGB" mit Hilfe einer for-Schleife.

Hinweis: Möglicherweise müssen Sie eine String-Methode verwenden, um das Akronym richtig zu formatieren.

PYTHON 

acronym = ""
for word in ["red", "green", "blue"]:
    acronym = acronym + word[0].upper()
print(acronym)
Aufgabe

Kumulative Summe

Ordnen Sie die folgenden Codezeilen neu an und rücken Sie sie richtig ein, so dass sie eine Liste mit der kumulierten Summe der Daten ausgeben. Das Ergebnis sollte [1, 3, 5, 10] sein.

PYTHON 

cumulative.append(total)
for number in data:
cumulative = []
total = total + number
total = 0
print(cumulative)
data = [1,2,2,5]

PYTHON 

total = 0
data = [1,2,2,5]
cumulative = []
for number in data:
    total = total + number
    cumulative.append(total)
print(cumulative)
Aufgabe

Identifizierung von Variablennamensfehlern

  1. Lesen Sie den folgenden Code und versuchen Sie, die Fehler zu identifizieren, ohne ihn auszuführen.
  2. Führen Sie den Code aus und lesen Sie die Fehlermeldung. Was für ein Typ von NameError ist dies Ihrer Meinung nach? Ist es eine Zeichenkette ohne Anführungszeichen, eine falsch geschriebene Variable oder eine Variable, die definiert werden sollte, aber nicht definiert wurde?
  3. Beheben Sie den Fehler.
  4. Wiederholen Sie die Schritte 2 und 3, bis Sie alle Fehler behoben haben.

PYTHON 

for number in range(10):
    # use a if the number is a multiple of 3, otherwise use b
    if (Number % 3) == 0:
        message = message + a
    else:
        message = message + "b"
print(message)
  • Bei Python-Variablennamen wird zwischen Groß- und Kleinschreibung unterschieden: number und Number beziehen sich auf unterschiedliche Variablen.
  • Die Variable message muss mit einem leeren String initialisiert werden.
  • Wir wollen die Zeichenkette "a" zu message hinzufügen, nicht die undefinierte Variable a.

PYTHON 

message = ""
for number in range(10):
    # use a if the number is a multiple of 3, otherwise use b
    if (number % 3) == 0:
        message = message + "a"
    else:
        message = message + "b"
print(message)
Aufgabe

Identifizierung von Elementfehlern

  1. Lesen Sie den folgenden Code und versuchen Sie, die Fehler zu identifizieren, ohne ihn auszuführen.
  2. Führen Sie den Code aus, und lesen Sie die Fehlermeldung. Um welche Art von Fehler handelt es sich?
  3. Beheben Sie den Fehler.

PYTHON 

seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
print('My favorite season is ', seasons[4])

Diese Liste hat 4 Elemente und der Index für den Zugriff auf das letzte Element in der Liste ist 3.

PYTHON 

seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
print('My favorite season is ', seasons[3])
Hauptpunkte
  • Eine for-Schleife führt Befehle einmal für jeden Wert in einer Sammlung aus.
  • Eine for-Schleifebesteht aus einer Sammlung, einer Schleifenvariablen und einem Körper.
  • Die erste Zeile der for-Schleife muss mit einem Doppelpunkt enden, und der Körper muss eingerückt sein.
  • Die Einrückung ist in Python immer sinnvoll.
  • Schleifenvariablen können beliebig benannt werden (es wird jedoch dringend empfohlen, einen aussagekräftigen Namen für die Schleifenvariable zu verwenden).
  • Der Körper einer Schleife kann viele Anweisungen enthalten.
  • Benutze range, um über eine Folge von Zahlen zu iterieren.
  • Das Accumulator-Muster macht aus vielen Werten einen einzigen.