4. hodina – Cyklus while

Cyklus while, příkazy break a continue, srovnání cyklů a opakování.

• Materiály k hodině na GitHubu
• Tahák – stručné shrnutí

Výklad a cvičení

• Cyklus while
• For versus while
• Opakování

Výklad si můžeš přečíst přímo na webu. Příklady procházej po pořadí a kód si zkoušej ve VS Code.

Zpět na přehled materiálů

Proč cyklus while

Spusť soubor a vyzkoušej ho víckrát s různými odpověďmi. Když budeš chtít program zastavit dřív, klikni dole do panelu Terminál a zmáčkni Ctrl+C. Program jde taky zabít ikonou koše vpravo v tom panelu.

Cyklus for použijeme, když předem víme, kolikrát se má něco zopakovat – projdeme range nebo písmena ve slově. Někdy to ale předem nevíme. Chceme opakovat „dokud něco platí". Od toho je cyklus while.

Ptáme se na heslo tak dlouho, dokud není správné.

heslo = input("Zadej heslo: ")
while heslo != "pyladies":
    print("Špatně, zkus to znovu.")
    heslo = input("Zadej heslo: ")
print("Vítej!")

Na heslo se ptáme dvakrát – jednou před cyklem, jednou uvnitř. Není to překlep. Před cyklem se musíme zeptat proto, aby podmínka měla co porovnávat: kontroluje se dřív, než tělo cyklu poprvé proběhne. Uvnitř proto, aby se odpověď před další kontrolou změnila. Bez toho by heslo zůstalo pořád stejné, podmínka by pořád platila a cyklus by běžel donekonečna. V tomto zápisu tedy potřebujeme vstup před cyklem i uvnitř něj. V příkladu Nekonečný cyklus uvidíš jiný zápis, který se ptá jen na jednom místě.

Kolikrát se cyklus zopakoval? To dopředu nevíme – záleží na tom, kdy heslo trefíš. Napoprvé, napotřetí, nebo až po deseti pokusech. Pro takový úkol se hodí while: k opakování mu stačí podmínka.

Takhle se cyklus while čte:

• while znamená „opakuj, dokud platí podmínka“.
• Podmínka má výsledek True nebo False, stejně jako u if.
• Za podmínkou píšeme dvojtečku :.
• Odsazené řádky tvoří tělo cyklu a opakují se.

while heslo != "pyladies":
    ...odsazené řádky...

(Celý cyklus krok za krokem ukazuje obrázek cyklus_while.png.)

Zpět na téma: Cyklus while · Další: Když se proměnná mění výpočtem

Zdrojový Python soubor

Když se proměnná mění výpočtem

Spusť soubor a sleduj, co se vypíše.

V prvním souboru se proměnná z podmínky měnila tím, že jsme se znovu zeptali uživatele. Můžeme si ji taky spočítat. Cyklus pak běží, dokud výpočet nedojde tam, kam chceme.

Máme provaz dlouhý 100 cm. Přestřihneme ho napůl, jednu polovinu zase napůl, a tak dál. Kolikrát musíme střihnout, než bude kus kratší než 1 cm?

delka = 100
strihnuti = 0
while delka > 1:
    delka = delka / 2       # měníme proměnnou z podmínky
    strihnuti = strihnuti + 1
    print("Střihnutí", strihnuti, "– délka:", delka, "cm")
print("Počet střihnutí:", strihnuti)

Proměnné strihnuti se říká počítadlo. Hodí se vždycky, když potřebuješ vědět, kolikrát cyklus proběhl.

Zpět na téma: Cyklus while · Další: Jak cyklus skončí: ukončovací podmínka a break

Zdrojový Python soubor

Jak cyklus skončí: ukončovací podmínka a break

Spusť soubor víckrát – pokaždé to dopadne jinak.

V prvním souboru jsme psali:

while heslo != "pyladies":

Té podmínce se říká ukončovací podmínka. Python ji zkontroluje vždycky před každým průchodem cyklem: platí → tělo cyklu se provede a kontrola se opakuje neplatí → cyklus skončí a program pokračuje pod ním

Tímhle řádkem si přidáme funkci randrange, kterou má Python připravenou. randrange(1, 7) vybere náhodné číslo od 1 do 6 – jako hod kostkou.

from random import randrange

Házíme kostkou tak dlouho, dokud nepadne šestka.

hod = randrange(1, 7)
while hod != 6:
    print("Padlo", hod, "- házíme znovu.")
    hod = randrange(1, 7)     # DŮLEŽITÉ: měníme proměnnou z podmínky
print("Šestka! Můžeš začít.")

Když padne šestka hned napoprvé, tělo cyklu neproběhne ani jednou. Podmínka se totiž kontroluje už před prvním průchodem.

Všimni si posledního řádku v cyklu: kdybychom kostkou znovu nehodili, hod by zůstal pořád stejný a cyklus by nikdy neskončil.

(Tři různé běhy tohohle programu ukazuje obrázek cyklus_while_behy.png.)

Druhý způsob, jak z cyklu ven: break

Někdy chceme cyklus opustit dřív, než podmínka přestane platit. Od toho je příkaz break – okamžitě z cyklu vyskočí.

Zase házíme na šestku, ale po jedničce to vzdáme.

hod = randrange(1, 7)
while hod != 6:
    if hod == 1:
        print("Padla jednička, končíme.")
        break                 # break = okamžitě opusť cyklus
    print("Padlo", hod, "- házíme znovu.")
    hod = randrange(1, 7)
print("Konec hry.")

Tenhle cyklus má tedy dva východy:

1. padne šestka → podmínka hod != 6 přestane platit

2. padne jednička → break nás z cyklu vyhodí rovnou

Zpět na téma: Cyklus while · Další: Nekonečný cyklus

Zdrojový Python soubor

Nekonečný cyklus

Spusť soubor a odpovídej, dokud tě to bude bavit.

Když se ukončovací podmínka nikdy neporuší, cyklus běží donekonečna – tomu se říká nekonečný cyklus. Program pak „zamrzne" a musíš ho zastavit sama: klikni dole do panelu Terminál a zmáčkni Ctrl+C. Druhá možnost je ikona koše vpravo v tom panelu – ta program rovnou zabije.

Takhle nekonečný cyklus vznikne omylem – NESPOUŠTĚJ to, běželo by to pořád. Zapomněli jsme cislo zvětšovat, takže je pořád 1 a podmínka cislo <= 5 pořád platí:

cislo = 1
while cislo <= 5:
    print(cislo)

Nejčastější chyba u while je přesně tahle: v těle cyklu chybí řádek, který mění proměnnou z podmínky.

Někdy ale nekonečný cyklus chceme schválně – třeba menu, které se opakuje, dokud uživatelka neřekne dost. Napíšeme while True (podmínka platí vždycky) a ven se dostaneme příkazem break, který už známe.

while True:
    odpoved = input("Chceš pokračovat? (ano/ne) ")
    if odpoved == "ne":
        break
    print("Pokračujeme!")
print("Konec.")

Na odpověď se tady ptáme jen na jednom místě. Podmínka while True se nekontroluje proti žádné proměnné, takže input nemusíme psát i před cyklem, jako jsme to dělali v souboru 01.

while True se bez breaku neobejde – je to jediná cesta ven. break funguje stejně i uvnitř cyklu for.

Zpět na téma: Cyklus while · Další: continue – přeskoč zbytek průchodu

Zdrojový Python soubor

continue – přeskoč zbytek průchodu

Spusť soubor a zadej pár čísel, mezi nimi i nějaké záporné.

break z cyklu vyskočí úplně. Příkaz continue ukončí jenom jeden průchod: zbytek těla cyklu se přeskočí a pokračuje se kontrolou podmínky.

Sčítáme zadaná čísla, záporná do součtu nepočítáme.

soucet = 0
while True:
    odpoved = input("Zadej číslo (nebo 'konec'): ")
    if odpoved == "konec":
        break
    cislo = int(odpoved)
    if cislo < 0:
        print("Záporné číslo přeskakujeme.")
        continue          # zpátky nahoru, další řádky se neprovedou
    soucet = soucet + cislo
    print("Zatím máme:", soucet)
print("Součet:", soucet)

Pozor na continue v cyklu s počítadlem. Tenhle cyklus by běžel donekonečna – u trojky se continue vrátí nahoru a řádek, který cislo zvětšuje, se přeskočí (NESPOUŠTĚJ):

cislo = 1
while cislo <= 5:
    if cislo == 3:
        continue
    print(cislo)
    cislo = cislo + 1

Zpět na téma: Cyklus while · Další: Cvičení: Cyklus while

Zdrojový Python soubor

for vs while – kdy použít který

Spusť soubor a sleduj, co se vypíše.

Oba cykly opakují. Liší se tím, kdy se hodí: for – když počet opakování známe předem (projít range nebo text) while – když počet neznáme a opakujeme, dokud platí nějaká podmínka

Stejný úkol – vypsat čísla 1 až 5 – jde napsat obojím:

Forem: počet opakování známe (pět čísel), for si počítání hlídá sám.

for cislo in range(1, 6):
    print(cislo)

Whilem: totéž, ale počítadlo si musíme hlídat sami.

cislo = 1
while cislo <= 5:
    print(cislo)
    cislo = cislo + 1

Když počet opakování známe, for bývá kratší a přehlednější. Některé úlohy ale forem nenapíšeš a bez while se neobejdeš – třeba: opakuj, dokud uživatel nezadá správné heslo opakuj, dokud hráč nechce skončit

Zpět na téma: For versus while · Další: Cvičení: For versus while

Zdrojový Python soubor