[13] Rondjes draaien (loops)

Transcriptie

1 [13] Rondjes draaien (loops) Met de if else uit de leerfiche [11] hebben we leren werken met één van de belangrijkste programmeerstructuren in Python. Bijna even belangrijk zijn de verschillende mogelijkheden om herhalingslussen te maken in Python. Herhalingslussen worden ook wel eens loops (spreek uit: loeps) genoemd in het Engels. Er zijn twee soorten loops: lussen die een bepaald aantal keer moeten uitgevoerd worden (bv. herhaal 7 keer ) en lussen die moeten uitgevoerd worden zolang een voorwaarde waar is (bv. herhaal zolang de gebruiker geen stop getypt heeft ). De lussen die een bepaald aantal keer moeten uitgevoerd worden zijn for-lussen, de voorwaardelijke lussen zijn while-lussen. for Volg mee via 13_For.py In Scratch hadden we een heel makkelijke manier om iets bijvoorbeeld 10 keer te herhalen. Dat deden we met het herhaal maal blok: Zo n herhalingsblokje ziet er in Python zo uit: for i in range(10): print('dit wordt 10 keer op het scherm geschreven') We ontleden het commando even: for in: dit is het commando waarmee we loops gaan bepalen die een bepaald aantal keer moeten uitgevoerd worden i: bij een for-lus moeten we verplicht een variabele opgeven die de waarde van de index bijhoudt. Zometeen meer daarover. Voorlopig doen we nog niets met die variabele, maar er moet wel iets staan. range(10): we hebben in de vorige leerfiche geleerd wat een range is. Hier zorgt range(10) er voor dat de lus exact 10 keer wordt uitgevoerd. na het for-commando komt een dubbele punt, en daarna schrijven we de commando s die binnen de lus moeten uitgevoerd worden, met een insprong (4 spaties of een tab). In de vorige leerfiche stond een oefening waarin er gevraagd werd om 3 keer aan de gebruiker van het programma te vragen om een favoriete film op te geven, en die daarna in een lijst te zetten. Met het forcommando kunnen we dat heel makkelijk doen, zonder dat we code dubbel moeten schrijven. Python [13] Rondjes draaien (loops) versie 9/03/2015 1/6

2 favoriete_films = list() for i in range(3): keuze_van_gebruiker = input('geef een favoriete film op: ') favoriete_films.append(keuze_van_gebruiker) print('je favoriete films in alfabetische volgorde: ', end='') print(sorted(favoriete_films)) Als we dit programma uitvoeren, krijgen we drie keer een vraag, en daarna verschijnt het volgende: Je favoriete films in alfabetische volgorde: ['Big Hero 6', 'Cars', 'Frozen'] Dat is al mooi, maar het lijstje met films kan echt wel nog mooier getoond worden. Het zou leuk zijn als we voor elk element van onze lijst een print-commando kunnen uitvoeren. Een for-lus kunnen we ook gebruiken om door een tupel, een lijst of een woordenboek te lopen: Als we de laatste 2 regels van ons vorige programma vervangen door: print('je favoriete films in alfabetische volgorde:') for film in favoriete_films: print('-', film) Dan verschijnt ons lijstje als volgt: Je favoriete films in alfabetische volgorde: - Frozen - Cars - Big Hero 6 In deze for-lus (for film in favoriete_films) gebruiken we geen range om te bepalen hoeveel keer de lus moet uitgevoerd worden, maar gebruiken we de lijst favoriete_films. De lus zal dus even veel keer uitgevoerd worden als er elementen in de lijst zijn. Elke keer de lus uitgevoerd wordt, wordt het volgende elementje op de lijst tijdelijk in de variabele gestoken die we opgeven in ons for-commando. In dit geval vertellen we aan Python dat de variabele film iedere keer de volgende film op het lijstje moet bevatten. Daarom zal print(film) iedere keer iets anders opleveren. index bij een for-loop De variabele die we opgeven om door een lus te lopen wordt ook wel eens de index genoemd. Daarom dat je zal zien dat nogal vaak de letter i gebruikt wordt als index, maar dit is niet verplicht. Helemaal aan het begin van deze leerfiche hebben we al een index i opgegeven: for i in range(10): print('dit wordt 10 keer op het scherm geschreven') Maar in die lus hebben we de index niet gebruikt. We hebben gewoon 10 keer hetzelfde zinnetje op het scherm geschreven. Python [13] Rondjes draaien (loops) versie 9/03/2015 2/6

3 We veranderen een klein beetje aan de code: for i in range(10): print('dit is zinnetje', i) Kan je zelf bedenken wat er verschijnt? De lus wordt 10 keer uitgevoerd, en bij elke lus neemt i de waarde aan van het volgende elementje in de range. Python begint te tellen bij 0, dus er verschijnt: Dit is zinnetje 0 Dit is zinnetje 1 Dit is zinnetje 2 Dit is zinnetje 3 Dit is zinnetje 4 Dit is zinnetje 5 Dit is zinnetje 6 Dit is zinnetje 7 Dit is zinnetje 8 Dit is zinnetje 9 while Een for-lus is uitstekend geschikt om een lus een bepaald aantal keer uit te voeren. Maar soms willen we een lus blijven uitvoeren tot een bepaalde voorwaarde waar is: o o o Raadspelletje: blijf vragen om een getal te raden tot het ingevulde getal gelijk is aan het getal dat moet geraden worden. Wekker: blijf wachten om muziek te spelen tot het even laat is als het opgegeven wekker-uur Programma om lijstje met films op te geven: blijf films toevoegen aan een lijst tot de gebruiker stop typt. Een voorwaardelijke lus in Python is een while-lus. While betekent Terwijl. We vertellen dus aan Python dat hij iets moet blijven doen terwijl een bepaalde voorwaarde waar is. Bekijk onderstaande code even. Python [13] Rondjes draaien (loops) versie 9/03/2015 3/6

4 Volg mee via 13_While.py films = list() # Maak een lege lijst # Nu maken we eerst een variabele om bij te houden # of we moeten blijven vragen naar films blijfvragennaarfilms = True # Zolang deze True is moet je blijven vragen naar favoriete films while blijfvragennaarfilms: favorietefilm = input('geef een favoriete film op. Typ STOP om te stoppen: ') if favorietefilm == 'STOP': # De gebruiker heeft STOP getypt - de lus mag niet meer uitgevoerd worden blijfvragennaarfilms = False else: # De gebruiker heeft een film opgegeven - voeg deze toe: films.append(favorietefilm) # Nadat de gebruiker gestopt is, moeten we het lijstje laten zien print('dit zijn je favoriete films:') for film in sorted(films): # We doorlopen de alfabetische lijst met films print('- %s' % film) In dit programma brengen we al een paar dingen bijeen die we geleerd hebben: je ziet een if-elsestructuur, je ziet een for-lus om over een gesorteerde lijst te lopen, en je ziet while blijfvragennaarfilms: om een voorwaardelijke lus te laten lopen. Zo n while-lus kan er soms heel compact uit zien. Bij een raad-spelletje zou de while-lus er bv. als volgt kunnen uit zien: from random import randint teradengetal = randint(1,20) while int(input('raad een getal van 1 tot 20: '))!= teradengetal: print('fout!') print('getal geraden!') De from random import randint en de randint(1,20) zorgen ervoor dat Python een willekeurig getal tussen 1 en 20 kiest. Snap je de rest van de code? Python [13] Rondjes draaien (loops) versie 9/03/2015 4/6

5 break en continue Volg mee via 13_BreakContinue.py In het voorbeeldje met het opvragen van de favoriete films hebben we een beetje een complexe structuur gebruikt om te zorgen dat Python bleef films vragen tot de gebruiker STOP typte. Die zag er ongeveer zo uit: 1. Ga er van uit dat je moet blijven vragen om een film tot ik zeg dat je het niet meer hoeft te doen. 2. Zolang je moet blijven vragen om een film, doe je het volgende: a. Vraag een film. b. Als de gebruiker STOP getypt heeft mag je zometeen stoppen met het vragen van films. c. Als de gebruiker geen STOP getypt heeft, voeg dan zijn gekozen film toe aan het lijstje d. Ga nu terug naar stap 2 3. Als je niet meer om een film moet vragen, is het tijd om het lijstje te sorteren en te tonen. Dankzij de variabele blijfvragennaarfilm houden we netjes bij of de lus de volgende keer nog moet uitgevoerd worden of niet, maar de lus waarin we zitten voeren we wel netjes tot het eind uit. Dat is een heel nette manier van gestructureerd programmeren, maar dat is niet altijd de kortste manier om te programmeren. Soms is het makkelijker om als volgt te werk te gaan: 1. Blijf eindeloos vragen om een film: a. Vraag een film b. Als de gebruiker STOP getypt heeft, stop dan onmiddellijk met deze lus c. Voeg wat de gebruiker getypt heeft toe aan het lijstje. 2. Sorteer het lijstje en toon het Dat is een stuk korter (maar minder gestructureerd) dan het eerste scenario, en dat ziet er zo uit in Python: films = list() # Maak een lege lijst while True: # Voer eindeloos uit favorietefilm = input('geef een favoriete film op. Typ STOP om te stoppen: ') if favorietefilm == 'STOP': # De gebruiker heeft STOP getypt - de lus moet ONMIDDELLIJK stoppen break films.append(favorietefilm) # Laat het lijstje zien print('dit zijn je favoriete films:') for film in sorted(films): print('- %s' % film) Zodra Python break uitvoert, wordt de lus afgebroken en wordt er verder gegaan met de rest van het programma. We hebben dus geen booleaanse variabele nodig om bij te houden of de lus nog moet uitgevoerd worden. Python [13] Rondjes draaien (loops) versie 9/03/2015 5/6

6 Er is ruimte voor nog één verbetering. Als de gebruiker nu op enter duwt zonder iets in te typen, dan wordt er gewoon een leeg element toegevoegd aan onze lijst met films. Dat is niet zo goed. Dat kunnen we oplossen door aan Python te zeggen dat de while-lus gewoon voorafaan moet herbegonnen worden zonder de rest uit te voeren als er niets is ingetypt. Dat doen we met het continue-commando: if favorietefilm == '': # De gebruiker heeft gewoon op enter gedrukt - herbegin de lus! continue Als je bovenstaande code vooraan in de lus toevoegt (vóór je de film effectief toevoegt aan de lijst) zullen de lege regels netjes genegeerd worden. Samengevat - while: voert een lus uit zolang aan een voorwaarde voldaan is - break: breekt een lus voortijdig af en gaat verder met de code na de lus - continue: breekt een lus voortijdig af en herbegint de lus break en continue kunnen ook gebruikt worden in for-lussen. Oefeningen We hebben geleerd hoe je over een lijst kan lopen met een for-lus. Bedenk een manier om de elementen van een lijst te doorlopen door een for i in range( ) lus. In de vorige leerfiche hebben we over complexe ranges geleerd. Maak een for-lus waar je een range gebruikt die van groot naar klein gaat, en met tussenstappen die groter zijn dan 1. Als je een for-lus maakt met een range, gebruiken we het Python-keyword in (for i in range). Dit in-keyword kan ook gebruikt worden in combinatie met een if, om bv. te kijken of een bepaald getal zich in een bepaalde range bevindt, of als een bepaald element zich in een lijst bevindt. Probeer dit uit. Een lus die een bepaald aantal keer moet doorlopen worden maken we met het for-commando. Maar je kan dit eigenlijk ook met een while-lus. Maak een while-lus die exact 10 keer doorlopen wordt. Maak een raadspelletje. Bepaal een willekeurig getal tussen 0 en 100 en laat de gebruiker getallen raden. Geef telkens aan of zijn gokje groter is dan het te raden getal, of het kleiner is, of als het gelijk is. In dat laatste geval stopt het spel natuurlijk. Extra: hou als score ook bij hoeveel keer je erover hebt gedaan om het getal te raden. Python [13] Rondjes draaien (loops) versie 9/03/2015 6/6