Python For Loop: دليل موجز لإتقان التكرار

الحلقات هي واحدة من أكثر المفاهيم إثارة للاهتمام في لغات البرمجة. تخيل أنك تواجه مهمة. إنه بسيط ولكنه متكرر ، مثل العد من 1 إلى 100. الآن ، يمكنك القيام بذلك يدويًا ، رقم واحد في كل مرة. لكن هذا سيكون مضيعة للوقت ولن يكون فعالاً بشكل خاص. هذا هو المكان الذي تأتي فيه الحلقات في البرمجة.

الحلقة هي بنية تحكم تسمح لك بتكرار مجموعة من التعليمات حتى يتم استيفاء شرط معين. يمكن أن يكون الشرط أي شيء: عدد معين من التكرارات ، أو حالة معينة من البيانات ، أو حتى حدثًا خارجيًا. تعد Python For Loop نوعًا خاصًا من الحلقات المستخدمة عندما تعرف التكرارات الدقيقة للحلقة.

يمكنك استخدام حلقات for في التعليمات البرمجية لتبسيط عملية التكرار عبر تسلسل أو مجموعة من العناصر. يمكن أن تكون هذه قائمة أو سلسلة أو قاموسًا أو مجموعة أو أي كائن آخر قابل للتكرار في Python .

باستخدام حلقة for ، يمكنك تنفيذ كتلة من التعليمات البرمجية لكل عنصر في التسلسل. على سبيل المثال ، إذا كنت بحاجة إلى طباعة جميع العناصر في قائمة ، فبدلاً من كتابة عبارة print لكل عنصر ، يمكنك فقط استخدام حلقة for. هذا يجعل التعليمات البرمجية الخاصة بك أكثر كفاءة وقابلة للقراءة وأقل عرضة للأخطاء.

قبل أن تبدأ في كتابة حلقات for ، يجب أن تفهم الأساسيات. في هذه المقالة ، سنلقي نظرة على بناء جملة Python for loops ، والمصطلحات المستخدمة عند العمل معهم ، وكيفية استخدامها في سيناريوهات مختلفة.

دعنا ندخله!

جدول المحتويات

• ما هي صيغة Python For Loops؟
• Python Iterables والكائنات القابلة للتكرار
  • 1. التكرار من خلال قائمة باستخدام Python For Loop
  • 2. التكرار من خلال Tuple مع Python For Loop
  • 3. التكرار من خلال قاموس باستخدام Python For Loop
  • 4. التكرار خلال سلسلة باستخدام Python For Loop
• الوظائف والبيانات الرئيسية في Python For Loops
  • 1. كيفية استخدام دالة Range () مع Python For Loop
  • 2. كيفية استخدام عبارة Break مع Python For Loop
  • 3. كيفية استخدام جملة Continue مع Python For Loop
  • 4. كيفية استخدام تصريح المرور
• 3 تقنيات متقدمة باستخدام بايثون للحلقات
  • 1. كيفية استخدام بايثون المتداخلة للحلقات
  • 2. كيفية استخدام Python For Loops لفهم القائمة
  • 3. كيفية استخدام الدالة Enumerate ()
• من أجل Loop مقابل while Loop
• افكار اخيرة

ما هي صيغة Python For Loops؟

في Python ، تُستخدم حلقات for للتكرار على الكائنات القابلة للتكرار. الصيغة الأساسية لحلقة for هي كما يلي:

for variable in iterable:
    # code to execute for each item

في هذه الصيغة ، "المتغير" هو الاسم الذي تختاره للعنصر الحالي في التكرار. "قابل للتكرار" هو تسلسل أو مجموعة العناصر التي تريد تكرارها.

الرمز الموجود داخل الحلقة ، والمشار إليه هنا باسم "# ​​رمز للتنفيذ لكل عنصر" ، هو الإجراء الذي تريد تنفيذه لكل عنصر في العنصر القابل للتكرار.

يوضح المثال أدناه حلقة for أساسية في بايثون:

cities = ['New York', 'London', 'Paris', 'Tokyo']

for city in cities:
    print(city)

في المثال أعلاه ، "المدينة" هي المتغير ، و "المدن" هي المتغير. الكود الموجود داخل الحلقة هو طباعة (مدينة) ، والتي تطبع كل مدينة في القائمة.

Python Iterables والكائنات القابلة للتكرار

مفهوم آخر مهم يجب فهمه عند العمل مع الحلقات هو مفهوم العناصر التكرارية والكائنات القابلة للتكرار.

في بايثون ، المتكرر هو أي كائن قادر على إعادة عناصره واحدًا تلو الآخر. هذا يعني أنه يمكنك المرور عبر الكائن القابل للتكرار باستخدام طريقة مثل الحلقة.

تتضمن الأمثلة الشائعة للكائنات القابلة للتكرار التي ستصادفها القوائم ، والسلاسل ، والمجموعات ، والقواميس .

على سبيل المثال ، عند إنشاء قائمة أرقام مثل [1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5] ، يمكنك تكرار كل رقم في القائمة. كل رقم هو عنصر من عناصر القائمة القابلة للتكرار.

وبالمثل ، إذا كان لديك سلسلة مثل "hello" ، فيمكنك تكرارها على كل حرف في السلسلة. في هذه الحالة ، تكون السلسلة هي العنصر القابل للتكرار ، وكل حرف ("h" ، "e" ، "l" ، "l" ، "o") هو عنصر قابل للتكرار.

ستجد أدناه بعض الأمثلة على استخدام حلقات for مع متكررات مختلفة.

1. التكرار من خلال قائمة باستخدام Python For Loop

في Python ، القائمة هي نوع من بنية البيانات التي يمكن أن تحتوي على مجموعة مرتبة من العناصر ، مما يعني أنه يمكنك تخزين جميع أنواع الكائنات - الأعداد الصحيحة والعوامات والسلاسل وحتى القوائم الأخرى أو الكائنات المعقدة.

للتكرار في قائمة تحتوي على حلقة for ، يمكنك استخدام الكود التالي:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for fruit in fruits:
    print(fruit)

سيقوم هذا الكود بطباعة جميع الفواكه في قائمة الفواكه كما هو موضح أدناه:

2. التكرار من خلال Tuple مع Python For Loop

المجموعة في بايثون هي مجموعة من الكائنات مرتبة وغير قابلة للتغيير. هذا يعني أنه بمجرد إنشاء مجموعة ، لا يمكنك تغيير محتواها.

للبحث في tuple باستخدام حلقة for ، يمكنك استخدام كود Python التالي:

colors = ('red', 'green', 'blue')

for color in colors:
    print(color)

ستمر حلقة for في جميع عناصر المجموعة وتطبعها على الشاشة كما هو موضح في الصورة أدناه:

3. التكرار من خلال قاموس باستخدام Python For Loop

القاموس في بايثون هو مجموعة غير مرتبة من البيانات المخزنة كمفتاح وقيمة. يُعرف هذا أيضًا باسم زوج المفتاح ذي القيمة.

للتكرار خلال قاموس باستخدام حلقة for ، يمكنك استخدام كود Python التالي:

student = {'name': 'John', 'age': 24, 'course': 'Computer Science'}

for key, value in student.items():
    print(key, value)

ستتكرر حلقة for خلال جميع أزواج القيمة والمفتاح في القاموس وستطبعها على الشاشة كما هو موضح أدناه:

4. التكرار خلال سلسلة باستخدام Python For Loop

السلسلة في بايثون هي سلسلة من الأحرف. تُستخدم السلاسل في Python لتسجيل المعلومات النصية بالإضافة إلى مجموعات عشوائية من البايت (مثل محتويات ملف الصورة).

للتكرار عبر سلسلة في Python باستخدام حلقة for ، يمكنك استخدام الكود الوارد أدناه:

greeting = "Hello, world!"
for char in greeting:
    print(char)

ستطبع حلقة for كل أبجدية في السلسلة على الشاشة كما هو موضح أدناه:

توضح الأمثلة أعلاه كيف تكون الحلقات مفيدة عند التكرار عبر أنواع بيانات مختلفة. يمكنك أيضًا التحكم في وظائف حلقات for الخاصة بك باستخدام الوظائف والعبارات داخل الحلقة.

دعنا نلقي نظرة على بعض الوظائف والعبارات الرئيسية التي يتم استخدامها بشكل متكرر مع حلقات for في القسم التالي.

الوظائف والبيانات الرئيسية في Python For Loops

عندما تستخدم حلقات for ، يمكن للوظائف والعبارات أن تحسن سيطرتك على الحلقة وتجعل شفرتك أكثر كفاءة وأسهل في القراءة.

لقد قمنا بإدراج الوظائف والعبارات الرئيسية المستخدمة في حلقات for أدناه:

1. كيفية استخدام دالة Range () مع Python For Loop

تتيح لك وظيفة النطاق () إنشاء سلسلة من الأرقام. يتم استخدامه بشكل عام لتكرار عدد محدد من المرات.

الصيغة الأساسية هي:

for i in range(start, stop, step):
  # your code here

• start : معلمة اختيارية تحدد نقطة البداية ؛ بشكل افتراضي ، يكون 0.

• stop : معلمة مطلوبة تحدد نقطة النهاية (حصريًا).

• الخطوة : معلمة اختيارية تشير إلى الزيادة ، بقيمة افتراضية 1.

لمنحك فهمًا واضحًا لوظيفة النطاق ، ألق نظرة على المثال أدناه حيث نطبع الأرقام من 1 إلى 5 باستخدام دالة النطاق مع حلقة for:

for i in range(5):
  print(i)

2. كيفية استخدام عبارة Break مع Python For Loop

تسمح لك تعليمة break بالخروج من حلقة for عند استيفاء شرط معين. عندما يتم الوصول إلى الكلمة الأساسية break في جسم الحلقة ، تتوقف الحلقة على الفور.

فيما يلي مثال على حلقة for مع تعليمة break:

for i in range(10):
  if i == 5:
    break
  print(i)

هذا الرمز عبارة عن حلقة تعمل من 0 إلى 9. إذا كان الرقم الحالي هو 5 ، فإنه يوقف الحلقة على الفور باستخدام فاصل . لذلك ، فإنها تطبع فقط الأرقام من 0 إلى 4. عندما تصل إلى 5 ، تتوقف ولا تطبع أي أرقام أخرى.

3. كيفية استخدام جملة Continue مع Python For Loop

يتم استخدام عبارة المتابعة لتخطي التكرار الحالي والانتقال إلى العبارة التالية.

ما يلي هو مثال على تعليمة Continue مع حلقة for:

for i in range(5):
  if i == 3:
    continue
  print(i)

تتكرر الحلقة من 0 إلى 4. إذا كان الرقم الحالي هو 3 ، فإننا نتخطاه قبل إكمال بقية الحلقة لهذا التكرار باستخدام المتابعة . هذا يعني أنك تقوم بطباعة جميع الأرقام من 0 إلى 4 ، باستثناء 3.

لاحظ في الصورة أعلاه أنه تم تخطي الرقم 3 بسبب عبارة المتابعة .

4. كيفية استخدام تصريح المرور

بيان المرور هو عنصر نائب لا يفعل شيئًا عن قصد . يمكن استخدامه عندما تحتاج إلى بنية الحلقة ولكن ليس لديك أي كود معين لتنفيذه داخله حتى الآن.

المثال التالي هو مثال لتعليمة pass مع حلقة for:

for i in range(5):
  pass

لن تنتج هذه الحلقة أي شيء ، لأن تعليمة المرور هي عنصر نائب للكود المستقبلي. الحلقات مرنة ويمكن تعديلها لتناسب أي حالة استخدام ، مثل استخدام الحلقات مع كتلة else من التعليمات البرمجية.

إذا كنت ترغب في الحصول على تدريب عملي مع حلقات for ، فتحقق من مقطع الفيديو التالي:

عندما تبدأ في كتابة حلقات for ، سترغب في النهاية في الانتقال إلى التقنيات المتقدمة في حلقات for. ستسمح لك معرفة التقنيات المتقدمة بكتابة حلقات for بشكل أكثر كفاءة لأي حالة استخدام تقريبًا.

دعنا نلقي نظرة على بعض التقنيات المتقدمة في حلقات for في القسم التالي!

3 تقنيات متقدمة باستخدام بايثون للحلقات

بصفتك مبرمجًا في لغة Python ، غالبًا ما تحتاج إلى التعامل مع مجموعات من العناصر ، مثل القوائم أو السلاسل ، وإجراء عمليات على كل عنصر. لإجراء هذه العمليات ، ستحتاج إلى فهم أساسي للتقنيات المتقدمة في حلقات for.

في هذا القسم ، سوف نستكشف بعض التقنيات المتقدمة لاستخدام حلقات for في بايثون. سنغطي الحلقات المتداخلة وقائمة الإدراك والوظيفة التعدادية ().

1. كيفية استخدام بايثون المتداخلة للحلقات

هناك أوقات تحتاج فيها إلى تكرار أبعاد متعددة من البيانات ، مثل المصفوفة أو قائمة القوائم. في مثل هذه الحالات ، يمكنك استخدام الحلقات المتداخلة ، وهي حلقة داخل حلقة أخرى. تتيح لك الحلقة المتداخلة اجتياز أبعاد متعددة من البيانات بشكل فعال.

فيما يلي مثال على حلقة for المتداخلة:

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]

for row in matrix:
    for val in row:
        print(val, end=' ')
    print()

في هذا الكود ، نستخدم حلقة متداخلة لطباعة كل رقم في مصفوفة. تمر الحلقة الخارجية فوق كل صف ، وتمر الحلقة الداخلية عبر كل رقم في هذا الصف.

بعد طباعة كل صف ، نبدأ سطرًا جديدًا. باختصار ، نحن نطبع صف المصفوفة بالكامل صفًا تلو الآخر.

2. كيفية استخدام Python For Loops لفهم القائمة

إذا كنت تقوم بإنشاء قائمة جديدة بناءً على قائمة موجودة أو قائمة أخرى قابلة للتكرار ، فيمكنك استخدام قائمة الفهم. يتيح لك إنشاء قائمة جديدة عن طريق تطبيق تعبير على كل عنصر في عنصر قابل للتكرار ، كل ذلك في سطر واحد من التعليمات البرمجية.

الصيغة العامة لشمولات القائمة هي:

[expression for variable in iterable if condition]

لنفترض أنك تريد إنشاء قائمة مربعات لمجموعة من الأرقام ، يمكنك استخدام فهم القائمة التالي:

squares = [x ** 2 for x in range(1, 11)]
print(squares)

ينشئ هذا الرمز قائمة مربعات للأرقام من 1 إلى 10 باستخدام سطر واحد من التعليمات البرمجية.

3. كيفية استخدام الدالة Enumerate ()

عندما تقوم بالتكرار عبر قائمة أو سلسلة وتحتاج إلى معرفة فهرس العنصر الحالي ، يمكنك استخدام وظيفة enumerate () . يقوم بإرجاع كل عنصر مع فهرسه ، مما يسهل التعامل مع موضع العناصر.

فيما يلي مثال على وظيفة التعداد باستخدام حلقة for:

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

for idx, fruit in enumerate(fruits):
    print(f"{idx}: {fruit}")

في هذا الكود ، نقوم بتكرار قائمة الفواكه ، ولكننا نتتبع أيضًا فهرس كل عنصر باستخدام وظيفة التعداد ، والتي تُرجع كل عنصر في القائمة مع فهرسها.

لذلك ، لكل تكرار للحلقة ، idx هو الفهرس والفاكهة هي العنصر. ثم نطبع الفهرس متبوعًا بالفاكهة. هذا يعطينا قائمة مرقمة من الفواكه.

الآن بعد أن استكشفت التقنيات المتقدمة في حلقات for ، يمكنك البدء في رؤية مدى مرونة الحلقات في التعامل مع السيناريوهات المختلفة. ولكن ، كما هو الحال مع أي أداة ، من الضروري معرفة وقت استخدامها ومتى تكون الأداة الأخرى مناسبة بشكل أفضل.

مع وضع ذلك في الاعتبار ، دعنا نحول تركيزنا إلى مقارنة حلقات for مع حلقات while. سيساعدك هذا في تحديد نوع الحلقة الأنسب لحالة الترميز الخاصة بك.

من أجل Loop مقابل while Loop

في Python ، تخدم حلقات for and while أغراضًا مختلفة.

تُستخدم حلقات For للتكرار عبر التسلسلات ، مثل القوائم أو المجموعات ، ولها نطاق تكرار محدد.

بينما تستمر الحلقات ، من ناحية أخرى ، في العمل طالما بقيت حالة معينة صحيحة.

# For loop example
for item in sequence:
    # Code to execute for each item in sequence

# While loop example
while condition:
    # Code to execute while condition is true

افترض أنك تريد طباعة أول 5 أرقام بدءًا من 0.

باستخدام حلقة for ، ستكتب:

for i in range(5):
    print(i)

تكون حلقة for مباشرة عندما تعرف العدد الدقيق للتكرارات مسبقًا ، كما هو الحال في هذه الحالة حيث تعلم أنك تريد طباعة 5 أرقام.

من ناحية أخرى ، باستخدام حلقة while loop ، ستكتب:

i = 0
while i < 5:
    print(i)
    i += 1

في الحلقة while ، تبدأ بشرط أولي (i <5). تستمر الحلقة في العمل حتى تصبح الحالة غير صحيحة. يجب زيادة i في جسم الحلقة ، وإلا ستعمل إلى الأبد.

حلقة for أبسط وأقل عرضة للخطأ لهذه المهمة. لكن الحلقة while توفر مرونة أكبر في المواقف التي لا يكون فيها عدد التكرارات معروفًا مسبقًا.

على سبيل المثال ، ضع في اعتبارك سيناريو تطالب فيه المستخدم بالإدخال حتى يقوم بإدخال رقم صالح. لا تعرف عدد المرات التي يجب أن تسأل فيها ، لذا فإن حلقة while مناسبة في هذه الحالة:

while True:
    user_input = input("Please enter a number: ")
    if user_input.isdigit():
        print("Thank you!")
        break
    else:
        print("Invalid input. Try again.")

في هذا الرمز ، تستمر حلقة while في مطالبة المستخدم بالإدخال حتى يقوم بإدخال رقم صالح. تتحقق الدالة isdigit () مما إذا كان الإدخال رقمًا.

إذا كان الأمر كذلك ، فستتم طباعة رسالة ويتم إنهاء الحلقة باستخدام تعليمة break. إذا لم يكن رقمًا ، فستتم طباعة رسالة خطأ وتستمر الحلقة.

افكار اخيرة

حلقات For هي أداة أساسية في صندوق أدوات البرمجة الخاص بك. أنها توفر وسيلة لأداء المهام المتكررة بكفاءة. من خلال فهم الحلقات ، تكتسب القدرة على معالجة البيانات وأتمتة المهام وحل المشكلات المعقدة ببضعة سطور من التعليمات البرمجية.

من خلال إتقان حلقات for ، يمكنك جعل الكود الخاص بك أكثر قابلية للقراءة وأكثر فاعلية وأكثر Pythonic. الممارسة هي مفتاح الشعور بالراحة مع هذا البناء. من خلال المعرفة المكتسبة من هذا الدليل ، فأنت مجهز جيدًا للتعامل مع مجموعة واسعة من تحديات البرمجة باستخدام Python for loops!