for

Очень часто одно и то же действие надо выполнить для набора однотипных данных. Например, преобразовать все строки в списке в верхний регистр. Для выполнения таких действий в Python используется цикл for.

Цикл for перебирает по одному элементы указанной последовательности и выполняет действия, которые указаны в блоке for, для каждого элемента.

Примеры последовательностей элементов, по которым может проходиться цикл for:

Пример преобразования строк в списке в верхний регистр без цикла for:

In [1]: words = ['list', 'dict', 'tuple']

In [2]: upper_words = []

In [3]: words[0]
Out[3]: 'list'

In [4]: words[0].upper() # преобразование слова в верхний регистр
Out[4]: 'LIST'

In [5]: upper_words.append(words[0].upper()) # преобразование и добавление в новый список

In [6]: upper_words
Out[6]: ['LIST']

In [7]: upper_words.append(words[1].upper())

In [8]: upper_words.append(words[2].upper())

In [9]: upper_words
Out[9]: ['LIST', 'DICT', 'TUPLE']

У данного решения есть несколько нюансов:

  • одно и то же действие надо повторять несколько раз
  • код привязан к определенному количеству элементов в списке words

Те же действия с циклом for:

In [10]: words = ['list', 'dict', 'tuple']

In [11]: upper_words = []

In [12]: for word in words:
    ...:     upper_words.append(word.upper())
    ...:

In [13]: upper_words
Out[13]: ['LIST', 'DICT', 'TUPLE']

Выражение for word in words: upper_words.append(word.upper()) означает «для каждого слова в списке words выполнить действия в блоке for». При этом word это имя переменной, которое каждую итерацию цикла ссылается на разные значения.

Примечание

Проект pythontutor может очень помочь в понимании циклов. Там есть специальная визуализация кода, которая позволяет увидеть, что происходит на каждом этапе выполнения кода, что особенно полезно на первых порах с циклами. На сайте pythontutor можно загружать свой код, но для примера, по этой ссылке можно посмотреть пример выше.

Цикл for может работать с любой последовательностью элементов. Например, выше использовался список и цикл перебирал элементы списка. Аналогичным образом for работает с кортежами.

При работе со строками, цикл for перебирает символы строки, например:

In [1]: for letter in 'Test string':
   ...:     print(letter)
   ...:
T
e
s
t

s
t
r
i
n
g

Примечание

В цикле используется переменная с именем letter. Хотя имя может быть любое, удобно, когда имя подсказывает, через какие объекты проходит цикл.

Иногда в цикле необходимо использовать последовательность чисел. В этом случае, лучше всего использовать функцию Функция range

Пример цикла for с функцией range():

In [2]: for i in range(10):
   ...:     print('interface FastEthernet0/{}'.format(i))
   ...:
interface FastEthernet0/0
interface FastEthernet0/1
interface FastEthernet0/2
interface FastEthernet0/3
interface FastEthernet0/4
interface FastEthernet0/5
interface FastEthernet0/6
interface FastEthernet0/7
interface FastEthernet0/8
interface FastEthernet0/9

В этом цикле используется range(10). Функция range генерирует числа в диапазоне от нуля до указанного числа (в данном примере - до 10), не включая его.

В этом примере цикл проходит по списку VLANов, поэтому переменную можно назвать vlan:

In [3]: vlans = [10, 20, 30, 40, 100]
In [4]: for vlan in vlans:
   ...:     print('vlan {}'.format(vlan))
   ...:     print(' name VLAN_{}'.format(vlan))
   ...:
vlan 10
 name VLAN_10
vlan 20
 name VLAN_20
vlan 30
 name VLAN_30
vlan 40
 name VLAN_40
vlan 100
 name VLAN_100

Когда цикл идет по словарю, то фактически он проходится по ключам:

In [34]: r1 = {
    ...:      'ios': '15.4',
    ...:      'ip': '10.255.0.1',
    ...:      'hostname': 'london_r1',
    ...:      'location': '21 New Globe Walk',
    ...:      'model': '4451',
    ...:      'vendor': 'Cisco'}
    ...:

In [35]: for k in r1:
    ...:     print(k)
    ...:
ios
ip
hostname
location
model
vendor

Если необходимо выводить пары ключ-значение в цикле, можно делать так:

In [36]: for key in r1:
    ...:     print(key + ' => ' + r1[key])
    ...:
ios => 15.4
ip => 10.255.0.1
hostname => london_r1
location => 21 New Globe Walk
model => 4451
vendor => Cisco

Или воспользоваться методом items, который позволяет проходится в цикле сразу по паре ключ-значение:

In [37]: for key, value in r1.items():
    ...:     print(key + ' => ' + value)
    ...:
ios => 15.4
ip => 10.255.0.1
hostname => london_r1
location => 21 New Globe Walk
model => 4451
vendor => Cisco

Метод items возвращает специальный объект view, который отображает пары ключ-значение:

In [38]: r1.items()
Out[38]: dict_items([('ios', '15.4'), ('ip', '10.255.0.1'), ('hostname', 'london_r1'), ('location', '21 New Globe Walk'), ('model', '4451'), ('vendor', 'Cisco')])