Lernen For-Schleifen

Willkommen im Abschnitt über Schleifen!

In diesem Kapitel wird erläutert, wie Schleifen als zentrales Werkzeug zur Automatisierung wiederholender Aufgaben dienen und unverzichtbar für die effiziente Verarbeitung von Listen und anderen iterierbaren Datentypen sind.

Begleiten Sie Alex, während er den Einsatz von for-Schleifen demonstriert, um Abläufe in unserem Lebensmittelgeschäft zu vereinfachen:

Die Verwendung von for-Schleifen in Python ermöglicht die wiederholte Ausführung eines Codeblocks für jedes Element einer Sammlung (iterierbares Objekt). Folgendes ist zu for-Schleifen zu beachten:

Syntax

Eine for-Schleife wird mit dem Schlüsselwort for eingeleitet, gefolgt von einem Variablennamen wie item, der jedes Element in der Sequenz repräsentiert. Danach folgt das Schlüsselwort in und anschließend das iterierbare Objekt, zum Beispiel groceryItems. Der Codeblock innerhalb der Schleife wird für jedes Element einmal ausgeführt.

In diesem Beispiel fungiert item als Iteratorvariable, die nacheinander auf jedes Element der Liste groceryItems zugreift und für jedes Element die Funktion print() ausführt:


              1234
            
groceryItems = ["milk", "eggs", "cheese", "butter"]
for item in groceryItems:
    # Code to be executed
    print(item)

Iteration bezeichnet den Prozess der wiederholten Ausführung eines Codeblocks. Python unterstützt zwei Hauptarten der Iteration:

Definierte Iteration

Hierbei ist die Anzahl der Durchläufe im Voraus bekannt. for-Schleifen sind ein klassisches Beispiel und stoppen automatisch am Ende der Sequenz.

Unbestimmte Iteration

Hier läuft die Ausführung so lange, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, typischerweise gesteuert durch while-Schleifen, die im nächsten Kapitel ausführlich behandelt werden.

Beispielanwendungen

for-Schleifen in Python können mit jedem iterierbaren Objekt verwendet werden (lists, tuples, dictionaries, strings) und ermöglichen die Datenverarbeitung auf Elementbasis.

Egal, ob Sie Elemente in einer Liste, Schlüssel oder Werte in einem Wörterbuch oder Zeichen in einer Zeichenkette durchlaufen möchten, bieten for-Schleifen eine klare Syntax, die den Code für wiederkehrende Aufgaben vereinfacht.

Hier sehen Sie, wie Sie mit einer for-Schleife über die Elemente einer Zeichenkette und eines Tupels iterieren können, ähnlich wie zuvor bei Listen:


              123456789
            
# Print each letter in the string
vegetable = "Carrot"
for letter in vegetable:
    print(letter)

# Tuple containing different categories of the grocery store
categories = ("Produce", "Bakery", "Meat", "Dairy")
for category in categories:
    print(category)

Bei der Verwendung einer for-Schleife mit einem Dictionary werden beim direkten Iterieren über das Dictionary standardmäßig die Schlüssel durchlaufen.

Folgendes ist zu erwarten, wenn direkt über ein Dictionary iteriert wird:


              1234567
            
# Dictionary of products and their stock counts
productStock = {"milk": 120, "eggs": 200, "bread": 80}

# Print each dictionary key
print("Product list:")
for product in productStock:
    print(product)

Beachte, dass die Iteratorvariable product nur auf die Schlüssel des Dictionaries zugreift.

Um über die Werte eines Dictionaries zu iterieren, kann die Methode values() verwendet werden.

Dies ist nützlich für Operationen, bei denen auf die Werte zugegriffen werden muss, ohne die Schlüssel zu referenzieren:


              1234567
            
# Dictionary of products and their stock counts
productStock = {"milk": 120, "eggs": 200, "bread": 80}

# Print each dictionary value
print("Stock counts:")
for stock in productStock.values():
    print(stock)

Wenn sowohl Schlüssel als auch Werte gleichzeitig benötigt werden, ermöglicht die Methode items(), durch Schlüssel-Wert-Paare eines Dictionaries zu iterieren.

Um diese Methode in einer for-Schleife zu verwenden, werden zwei Variablen vor dem in-Schlüsselwort angegeben — eine für den Schlüssel (product) und eine für den Wert (stock):


              1234567
            
# Dictionary of products and their stock counts
productStock = {"milk": 120, "eggs": 200, "bread": 80}

# Print both the key and value for each dictionary item
print("Inventory details:")
for product, stock in productStock.items():
    print(f"{product} has {stock} units in stock.")

Hinweis

In diesem Beispiel werden f-Strings (auch als formatierte Zeichenkettenliterale bekannt) verwendet, um Variablen direkt in Zeichenketten einzubetten. Die Syntax ist einfach: Ein f vor dem öffnenden Anführungszeichen " und Variablen oder Ausdrücke innerhalb von geschweiften Klammern {} in der Zeichenkette. Diese Methode macht das Kombinieren von Zeichenketten und Variablen in Ausgaben deutlich lesbarer und ist daher empfehlenswert zu lernen.

Basierend auf dem Wissen zu if/else, booleschen Operatoren und for-Schleifen lässt sich eine einfache Bestandsprüfung für ein Dictionary durchführen:


              123456789101112131415161718
            
# Product names as keys and their stock levels as values
inventory = {
    "milk": 120,
    "eggs": 30,
    "bread": 80,
    "apples": 10
}

# The threshold stock level that triggers a restock
minimum_stock = 50

# Evaluating stock levels and deciding if restocking is necessary
print("Checking inventory status:")
for product, quantity in inventory.items():
    if quantity < minimum_stock:
        print(f"{product} requires restocking. Only {quantity} units remain.")
    else:
        print(f"{product} has adequate stock with {quantity} units available.")

Hinweis

Es fällt auf, dass sich if-Anweisungen innerhalb der for-Schleife befinden, was zu zusätzlicher Einrückung im if-Block führt. Wie zuvor erwähnt, kann jeder eingerückte Codeblock unabhängig behandelt werden, unabhängig davon, wo er platziert ist. Entscheidend ist, dass die Einrückung zwischen den Blöcken konsistent und korrekt ist.

Aufgabe

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Summe der Produktpreise

Berechnung der Gesamtkosten von Produkten mithilfe einer for-Schleife, um durch eine Liste von Preisen zu iterieren.

Eine Variable total erstellen und auf 0 setzen.
Eine for-Schleife verwenden, um durch jeden price in der Liste prices zu iterieren.
Jeden price innerhalb der Schleife zur Variablen total addieren.
Den endgültigen Wert von total nach Abschluss der Schleife ausgeben.

Lösung

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Abschnitt 5. Kapitel 1

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