Loops em Python

Existem dois tipos de loops em Python: loops for e loops while.

O loop for é usado para iterar sobre uma sequência (que pode ser uma lista, uma tupla, um conjunto, um dicionário, uma string ou qualquer outro objeto iterável) e executar um bloco de código para cada elemento na sequência. O loop while é usado para executar um bloco de código repetidamente enquanto uma certa condição for true. No loop while, a condição é verificada no início de cada iteração, e o loop é encerrado quando a condição se torna falsa. É importante garantir que a condição eventualmente se torne falsa; caso contrário, o loop continuará rodando indefinidamente, o que é chamado de loop infinito.

Sintaxe do Loop for em Python

Um exemplo de como usar o for para iterar através de uma lista em Python:

cars = ["bmw", "audi", "renault"]
for car in cars:
    print(car)

Neste exemplo, temos uma lista de carros, e queremos imprimir cada carro em uma nova linha. Usamos o loop for para iterar sobre cada elemento na lista, e para cada elemento, imprimimos no console usando a função print.

Loop for Embutido

Neste exemplo, temos uma lista de números, e queremos criar uma nova lista que contém o quadrado de cada número. Em vez de usar um loop for tradicional, usamos uma compreensão de lista, que é uma forma mais concisa de alcançar o mesmo resultado.

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = [x**2 for x in numbers]
print(squares)

Neste caso, a expressão é x**2, que é o quadrado do número atual na iteração, e o iterável é a lista de números. O resultado da compressão de lista é uma nova lista que contém o quadrado de cada número: [1, 4, 9, 16, 25].

Laço for com Índice

Neste exemplo, o loop itera sobre a lista de cars e imprime o índice e o valor de cada elemento:

cars = ["bmw", "audi", "renault"]
for i in range(len(cars)):
    print(i, cars[i])

Função de Potência em Python Usando um Loop

def power(a, b):
    pow = 1
    for i in range(b):
        pow *= a
    return pow

a = 2
b = 3
print(power(a, b))

Laços while em Python

Aqui está um exemplo do laço while que conta de 1 a 10:

count = 1
while count <= 10:
    print(count)
    count += 1

Neste exemplo, o loop começa com count igual a 1. A condição count <= 10 é verdadeira, então o código dentro do loop é executado. Esse código imprime o valor de count (que atualmente é 1) e depois incrementa count por 1 usando o operador +=. O loop então verifica a condição novamente, que ainda é verdadeira porque count agora é 2. Esse processo se repete até que count atinja 11, momento no qual a condição se torna falsa e o loop termina.

Nota: Python não possui um loop do-while embutido como algumas outras linguagens de programação. No entanto, você pode alcançar uma funcionalidade similar usando uma combinação de um loop while e uma verificação inicial.

Declarações break e continue

Em Python, break e continue são palavras reservadas usadas para modificar o comportamento dos loops. Elas permitem que você controle quando um loop deve terminar ou pular certas iterações com base em uma condição.

Exemplo: Como break um Loop for

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
    if num == 3:
        # end for loop
        break
    print(num)

Neste exemplo, o loop itera sobre a lista numbers e imprime cada número. No entanto, quando o valor de num é igual a 3, a instrução break termina o loop for. A saída seria: 1 2.

Como Usar continue com um Loop for

O continue, por outro lado, é usado para pular a iteração do loop baseado em uma condição. Quando encontrado, faz com que a iteração atual do loop termine e prossegue com a próxima iteração. Aqui está um exemplo de como pular uma iteração no loop for em Python:

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for num in numbers:
    if num == 3:
        continue
    print(num)

Neste exemplo, o laço itera sobre a lista numbers e imprime cada número. No entanto, quando o valor de num é igual a 3, a instrução continue é executada, causando o término da iteração atual do laço e prosseguindo para a próxima iteração. A saída seria: 1 2 4 5.

Exemplo de continue em um laço while

Usar continue em um laço while no Python é uma maneira de pular certas iterações do laço e prosseguir para a próxima iteração. Isso pode ser útil quando você precisa ignorar certos valores ou condições em seu laço.

i = 0
while i < 10:
    i += 1
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)

Neste exemplo, o loop itera sobre os números de 1 a 10. No entanto, quando o valor de i é par, a instrução continue é acionada, fazendo com que o loop pule para a próxima iteração sem executar mais nenhum código na iteração atual.

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
while my_list:
    val = my_list.pop()
    if val == 3:
        continue
    print(val)

Neste exemplo, o loop itera sobre os valores em my_list. Quando o valor de val é igual a 3, a declaração continue faz com que o loop pule para a próxima iteração sem imprimir o valor.

Como break um Loop while

Para interromper um loop while em Python, você pode usar a declaração break. Esta declaração é responsável por parar o loop de iterar mais, assim que uma certa condição for atendida. A sintaxe para usar break em um loop while é a seguinte:

while <condition>:
    ### statements to be executed inside the loop

    if <break-condition>:
        break

Aqui, <condition> é a condição do loop que inicialmente decide se o loop deve ser executado ou não, e <break-condition> é uma declaração condicional adicional que define a(s) condição(ões) para parar o loop. Uma vez que essa condição é atendida, o loop é automaticamente terminado, e o controle é transferido para a próxima declaração após o loop.

n = 1
while n <= 10:
    print(n)
    if n == 5:
        break
    n += 1
print("Loop Ended")

# Output:
# 
# 1
# 2
# 3
# 4
# 5
# Loop Ended

Neste exemplo, o laço while vai print números de 1 a 5, e então stop assim que n == 5. A instrução break é usada para alcançar isso, e a saída mostra que o laço terminou após completar a execução da condição desejada.

Como Parar um Loop Infinito em Python

while True:
    value = input("Enter a number: ")
    if value == "stop":
        break
    print(int(value) ** 2)
print("Loop Ended")

# Output:
# Enter a number: 2
# 4
# Enter a number: 5
# 25
# Enter a number: 3
# 9
# Enter a number: stop
# Loop Ended

Neste exemplo, o loop while continuará pedindo ao usuário para inserir um number, e calculará seu quadrado se o input for um number. Se o input for 'stop', o loop será interrompido, e o controle será transferido para a declaração após o loop.

Esta abordagem ajuda a evitar loops infinitos em Python, e a controlar o fluxo de execução com base em certos critérios.

Uma Contagem em um Loop for

Para contar em um loop for em Python, você pode usar uma variável de contador de loop. Esta variável acompanha o número de vezes que o loop for foi executado. Aqui estão dois exemplos:

count = 0
for i in range(10):
    count += 1
print("The loop executed", count, "times.")

Neste exemplo, criamos uma variável count e definimos seu valor inicial como 0. Em seguida, usamos um loop for para iterar 10 vezes, incrementando a variável count em 1 a cada vez. Por fim, printamos o número total de vezes que o loop foi executado.

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for i, fruit in enumerate(fruits, 1):
    print(i, fruit)

Neste exemplo, usamos a função embutida enumerate() para percorrer uma lista de fruits e seus índices. Iniciamos o índice em 1 passando o segundo argumento para enumerate(). Dentro do loop, nós printamos o índice e o nome da fruit.

Ao utilizar uma variável de contador de loop, você pode facilmente manter o controle do número de vezes que um loop for foi executado no Python. Isso pode ser útil para depuração, teste e análise de desempenho.

Loops Aninhados

Loops aninhados são loops que são colocados dentro de outro loop. No Python, loops aninhados são usados principalmente para iterar sobre arrays, matrizes e listas multidimensionais. Eles são úteis para resolver problemas que envolvem repetir uma tarefa para cada elemento de uma estrutura aninhada.

Loops For Aninhados no Python

O tipo mais comum de loop aninhado no Python é o loop for aninhado. Esse loop é usado para iterar sobre elementos em uma estrutura aninhada usando dois ou mais comandos for.

Exemplo Simples de Loops for Aninhados

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

for row in numbers:
    for num in row:
        print(num)

Neste exemplo, temos uma matriz de 3 por 3 que é representada por uma lista multidimensional. O loop for aninhado itera sobre os elementos da matriz e imprime cada número em uma nova linha.

Loops while Aninhados em Python

Loops while aninhados em Python usam um ou mais loops internos que repetem o mesmo processo várias vezes. Eles são usados para iterar sobre elementos de uma estrutura de dados aninhada até que uma certa condição seja atendida.

Exemplo de Loops while Aninhados

x = 1
y = 1

while x <= 5:
    y = 1
    while y <= x:
        print(y, end="")
        y += 1
    print()
    x += 1

Neste exemplo, usamos dois laços while aninhados para print um triângulo de numbers. O laço while externo itera sobre cada row do triângulo, while o laço while interno itera sobre cada número dessa linha.

No geral, os laços aninhados são um conceito importante na programação Python, e eles podem ajudar a resolver problemas complexos iterando sobre estruturas de dados aninhadas. Ao incorporar laços for e while aninhados no seu código, você pode escrever programas mais eficientes, legíveis e poderosos.

Como Utilizar um Laço for com uma Declaração range

A declaração range no Python é uma função embutida que pode ser usada para gerar uma sequência de números. Ela é frequentemente usada em laços for para repetir uma tarefa um determinado número de vezes. Aqui estão dois exemplos de como usar a declaração range no Python:

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

for i in range(0, 10, 2):
    print(i)

No primeiro exemplo, o loop for é usado para iterar através de uma série de números de 0 a 4. No segundo exemplo, a função range é chamada com três argumentos: o número inicial (0), o número final (10) e o passo (2). Isso irá gerar uma sequência de números de 0 a 10 (não incluindo 10) com um passo de 2. O loop for então itera através desta sequência e imprime cada número.

Um Loop for Reverso

for i in range(5, 0, -1):
    print(i)
# Output:
# 5
# 4
# 3
# 2
# 1

a = ['1', '2', '3', '4', '5']

for i in reversed(a):
    print(i)
# Output:
# 5
# 4
# 3
# 2
# 1

Utilizar a instrução range em Python é uma forma eficiente de percorrer uma sequência de números e executar uma tarefa. É uma técnica comumente usada na programação e é fácil de implementar com o loop for em Python.

Loop for em Uma Linha

A compreensão de listas facilita escrever um loop for em uma linha em Python. Usar um loop de linha única pode ajudar a simplificar o código e torná-lo mais conciso.

squares = [x**2 for x in range(10)]
print(squares)

Saída:

[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

even_numbers = [num for num in range(20) if num % 2 == 0]
print(even_numbers)

# Output:
# 
# [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

Em ambos os exemplos, o loop for é condensado em uma única linha usando compreensão de lista. O loop itera sobre um range de valores e aplica uma condição ao range dado. Isso resulta em uma lista com a saída desejada.

Usar um loop for de uma linha em Python é uma ferramenta poderosa que pode otimizar seu código e torná-lo mais eficiente.