Python 迴圈的小技巧

迴圈是所有程式語言都會有的函數，如何有效的操控它，協助程式的可讀性及效能，就是身為 Programmer 所該重視的事情。在 Python 中，可以直接針對陣列或字典來做元素的提取，不需要其他的語言，需要預先知道該元素的記憶體位址，相較起來方便了許多。

大綱

1. 基礎的迴圈控制
2. 迴圈的外掛器
3. 最簡易的 yield

基礎的迴圈控制

先從最簡單的 for-loop 迴圈開始，以下使用最簡單的 range() 來做範例。

Example:

for i in range(5):
    print(i)
0
1
2
3
4

Break

• 遇到 break，直接跳離目前迴圈。
• 當你執行到一半，達成某個條件後，就想跳開目前的迴圈，不想再繼續做下去，這時就該用 break 了啊。可節省跑完整迴圈的時間，優化效能。
• 有時會配上 while 無限迴圈，當達成某個條件時，例如等待使用者輸入正確的字串，這時就可以用。

Example:

for i in range(5):
    if i>3:
        break
    print(i)
0
1
2
3

Continue

• 遇到 continue，目前執行的迴圈將會忽略接下來的程式碼，直接開始下一個迴圈。
• 相較 break 的找到就停止，continue可更著重在特別的項目。像是一串數列，但只針對偶數來做特殊的處理，奇數則保持不變。

Example:

for i in range(5):
    if i==3:
        continue
    print(i)
0
1
2
4

Else

• 如果迴圈全部都跑完，則進入 else 的區塊。其中若是有 break 先跳掉，則不會進入
• 通常會搭配 break 一起使用。若是全部的迴圈皆跑完，仍找不到需求的，即進入特殊情況(else)的感覺

Example:

for i in range(4):
    for x in range(1):
        if (i+x)%2:
            print('(i+x)mod2 = (%d+%d)mod2 != 0' %(i,x))            
            break
    else:
        print('(i+x)mod2 = (%d+%d)mod2  = 0' %(i,x))
(i+x)mod2 = (0+0)mod2  = 0
(i+x)mod2 = (1+0)mod2 != 0
(i+x)mod2 = (2+0)mod2  = 0
(i+x)mod2 = (3+0)mod2 != 0

Pass

• 不算是迴圈的特殊使用，但很實用，因此拿來講解。
• 不含任何意義的程式碼，通常會用在函數或是迴圈中，當做墊檔的程式碼，避免因函數或迴圈中沒有任何的程式碼，而你又真的暫時沒有要做什麼事時。

Example:

>>> if True:
... print('pass')
<b>SyntaxError: unexpected EOF while parsing</b>
---------------------------------------------------
>>> if True:
...     pass
... print('pass')
pass

迴圈的外掛器

外掛器，輔助迴圈的工具，這邊簡單帶到一些本人常用的

enumerate

enumerate(iterator, start=0)

• 迴圈的計數器，在每次的迴圈中，回傳目前的次數。可設定次數的起始值，預設為 0
• 通常用在記錄目前進行的迴圈次數，配上總迴圈次數，可做為進度條使用。

Example:

預設從 0 開始 index

>>> lst = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> for idx, element in enumerate(lst):
...     print(idx, element)
...
0 a
1 b
2 c
3 d

可自行設定 index 的起始值

>>> lst = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> for idx, element in enumerate(lst, 1):
...     print(idx, element)
...
1 a
2 b
3 c
4 d

zip

• 困擾在一次只能迴圈一個物件嗎？ 那 zip 就是最好的東西，協助你一次取多樣物件進入迴圈！
• 會以最短的物件做為終止條件，不限兩個物件，可無限多個喔~

Example:

>>> a = list(range(3))
>>> b = ['a', 'b', '3', 'c']
>>> for i, j in zip(a, b):
...     print(i, j)
...
0 a
1 b
2 3

最簡易的 yield

這一塊算是延伸迴圈的功能，或是該定義為 generator，一個不斷產出物件的產生器。通常自製的產生器，常使用 yield 做為回傳值，但這篇不會講究太多，因為這塊可以延伸非常多的內容。

有興趣可以參考書籍 流暢的 Python｜清晰、簡潔、有效的程式設計 (Fluent Python)

• 透過 yield 來回傳數值，一次一個項目，當有需要時才開始準備下一項
• 因有需要時才準備，所以可以減緩一次要做完的情況
• 配合上參數及回傳值，可以客製化迴圈的次數

Example:

>>> def func():
...     for i in range(5):
...         yield i
...
>>> for i in func():
...     print(i)
...
0
1
2
3
4
5

簡單的客製化 yield function

>>> def func(n):
...     for i in range(n):
...         yield i
...
>>> for i in func(3):
...     print(i)
...
...
0
1
2
3

結論

python 的 for 迴圈很好用，不論是 dict 的 keys, values, items 皆可配合迴圈使用，許多的資料型態都可以應用上。

但若是能綜合此篇所述的功能，可撰寫更易讀且更有效率的 python code，依照自己的需求來好好應用吧！多寫多想多學，程式會越寫越上手的～