Guide du débutant en Python pour les boucles : Mastering pour i dans l'intervalle

Dans le domaine de la programmation Python, la maîtrise des boucles est cruciale. Ce tutoriel fait la lumière sur la boucle Python for i in range, une construction fondamentale de Python qui simplifie les tâches répétitives. Nous nous embarquerons dans un voyage pour comprendre sa syntaxe, sa polyvalence et ses applications pratiques.

L'essence de la for Boucles en Python

Une boucle for en Python est une structure de contrôle utilisée pour itérer sur une séquence (comme une liste, un tuple, un dictionnaire ou une chaîne). La beauté de la boucle for de Python réside dans sa capacité à itérer directement sur les éléments d'une séquence de manière claire et concise.

Syntaxe du for Boucle

for item in sequence:
    # perform actions

Ici, l'item représente chaque élément de la séquence et la boucle exécute le bloc de code pour chaque élément.

La fonction range() de Python en détail

La fonction range() de Python est essentielle pour générer une séquence de nombres, offrant un contrôle et une flexibilité accrus dans les boucles.

La flexibilité de range()

Utilisation d'un seul argument

• Génère des nombres de 0 à n-1.
• Exemple : range(5) produit 0, 1, 2, 3, 4.

Utilisation d'un double argument

• Spécifie le début et la fin de la séquence.
• Exemple : range(10, 15) donne 10, 11, 12, 13, 14.

Utilisation du triple argument

• Ajoute la possibilité de spécifier le pas d'incrémentation.
• Exemple : range(1, 20, 2) donne 1, 3, 5, ..., 19.

Applications pratiques et exemples

Passer en boucle sur les collections

1. Cordes: Interrogez chaque caractère.

for char in "Hello":
    print(char)

H
e
l
l
o

Cette boucle parcourt chaque caractère de la chaîne "Hello". La boucle for assigne chaque caractère ('H', 'e', 'l', 'l', 'o') à tour de rôle à la variable char et l'imprime. Ainsi, la sortie sera chaque caractère de "Hello" sur une nouvelle ligne.

2. Listes: Parcourez les éléments de la liste.

for num in [1, 2, 3]:
    print(num)

1
2
3

Ici, la boucle parcourt la liste [1, 2, 3]. À chaque itération, num prend la valeur de l'élément suivant de la liste, en commençant par 1, puis 2 et enfin 3. Chaque numéro est imprimé, ce qui fait que les numéros 1, 2 et 3 apparaissent chacun sur une nouvelle ligne.

3. Dictionnaires: Clés d'accès et valeurs.

for key, value in {'a': 1, 'b': 2}.items():
    print(key, value)

a 1
b 2

Cette boucle parcourt un dictionnaire contenant deux paires clé-valeur ('a' : 1 et "b" : 2). La méthode .items() renvoie un objet de vue qui affiche une liste de paires clé-valeur d'un dictionnaire. À chaque itération, la clé et la valeur se voient attribuer la clé et la valeur de l'élément suivant du dictionnaire, qui sont ensuite imprimées.

Mécanismes de contrôle des boucles

1. La déclaration break : Termine la boucle prématurément.

for i in range(10):
    if i == 5:
        break

Ce code itère de 0 à 9 (comme généré par range(10)). Lorsque la valeur de i atteint 5, la condition de l'instruction if est remplie, ce qui déclenche l'instruction break. Cela arrête la boucle, même si elle n'a pas parcouru toutes les valeurs jusqu'à 9.

2. La déclaration continue : Sauter l'itération en cours.

for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        continue
    print(i)

1
3
5
7
9

Cette boucle itère également de 0 à 9. Cependant, l'instruction if vérifie si i est un nombre pair (c'est ce que fait i % 2 == 0 - elle vérifie si le reste lorsque i est divisé par 2 est égal à 0). S'il est pair, l'instruction continue est exécutée, ce qui permet d'ignorer le reste du corps de la boucle pour cette itération. Par conséquent, seuls les nombres impairs sont imprimés

Techniques avancées utilisant for Boucles

1. Boucles imbriquées

Il s'agit d'un exemple de boucle imbriquée, où une boucle se trouve à l'intérieur d'une autre. La boucle extérieure (for i in range(3)) parcourt les nombres 0, 1 et 2. Pour chaque itération de la boucle externe, la boucle interne (for j in range(3)) itère également sur les nombres 0, 1 et 2. L'instruction print(i, j) est exécutée pour chaque combinaison de i et j.

for i in range(3):
    for j in range(3):
        print(i, j)

0 0
0 1
0 2
1 0
1 1
1 2
2 0
2 1
2 2

Le résultat sera une série de paires représentant toutes les combinaisons de i et j dans l'intervalle 0 à 2.

2. Boucler avec l'énumération

La fonction enumerate ajoute un compteur à un itérable et le renvoie sous la forme d'un objet enumerate. Cet objet peut être utilisé directement dans les boucles for. Dans cet exemple, la boucle for est utilisée pour énumérer une liste ['a', 'b', 'c'].

for index, value in enumerate(['a', 'b', 'c']):
    print(index, value)

0 a
1 b
2 c

La fonction énumérer ajoute un index à chaque élément de la liste, en commençant par défaut par 0. La boucle itère ensuite sur cet objet d'énumération, en décomposant chaque élément en indice et en valeur. L'index est l'index de chaque élément et la valeur est l'élément correspondant de la liste. La sortie sera donc une série de lignes avec l'index et la valeur.

Ces exemples illustrent comment les boucles imbriquées peuvent être utilisées pour effectuer des itérations complexes et comment énumérer peut être utilisé pour suivre facilement l'index des éléments d'une boucle.

Comment for Les boucles sont utilisées dans la science des données

La boucle for est un concept crucial de la programmation Python et de l'analyse de données. Il a un large éventail d'applications, telles que l'itération sur des listes et des tableaux, ce qui simplifie les tâches de manipulation de données. J'utilise fréquemment les boucles for, en particulier les boucles imbriquées, pour gérer efficacement les structures de données multidimensionnelles, une étape essentielle dans la création d'algorithmes d'apprentissage automatique. En outre, les scientifiques des données combinent souvent les boucles for avec une logique conditionnelle pour le traitement de données complexes, telles que l'agrégation de données, comme le calcul de la moyenne d'une liste de nombres.

Cependant, les boucles for peuvent ne pas être la meilleure option lorsque vous travaillez avec de grands ensembles de données et des algorithmes d'apprentissage profond. C'est pourquoi nous disposons de bibliothèques telles que NumPy, pandas et PyTorch, qui sont optimisées pour les opérations vectorielles, ce qui les rend plus efficaces pour la manipulation de données à grande échelle.

Conclusion : Adopter l'efficacité des boucles

En conclusion, la boucle for de Python est un outil indispensable pour les programmeurs. Sa simplicité, associée à la puissance de la fonction range(), en fait un outil idéal pour toute une série de tâches itératives dans le domaine de la science des données et de la programmation générale. En pratiquant et en appliquant ces concepts, vous constaterez que votre code Python devient plus efficace et plus expressif.

Vous pouvez en savoir plus sur les boucles While dans notre tutoriel complet et explorer ce concept et d'autres dans notre cours Python intermédiaire.