Урок 4.1. Знакомство с функцией "range()"

В рамках данного урока вы научитесь создавать свой первый цикл с оператором for, и этот навык вам пригодится в дальнейшей работе не раз. Это также поможет вам лучше понять преимущества использования циклов в программах.

Вы научитесь:

• Использовать функцию range()
• Использовать in для проверки принадлежности числа к диапазону значений
• Создавать цикл с оператором for

1.Функция range() является встроенной функцией в программировании на языке Python. Она используется для создания последовательности чисел. В данном уроке вы будете применять функцию range() для создания цикла с оператором for.

Откройте приложение Shell в вашем документе Python. Вы можете легко найти его через меню: ctrl+doc > Add Python > Shell.

Введите диапазон значений с помощью оператора присваивания:
r = range(10,20,2)

Функцию range() можно найти в меню: menu > Built-ins > Lists.

Теперь используйте оператор in, чтобы проверить, являются ли те или иные значения частью диапазона, например, 5 in r.

Обратите внимание на то, что результат будет показан в виде слова Верно или Неверно (True или False).

Попробуйте ввести другие значения, как показано в примере. Сама функция range() не содержит числа, а создает их при необходимости. При попытке отобразить функцию range() с помощью выражения print, она отобразится как есть.

2. Не выходите из приложения Shell, так как здесь удобно проверять работу некоторых функций, и при этом не нужно писать всю программу целиком.

Если вы введете r enter или print(r) enter, все, что вы получите в результате, будет значение диапазона range(...).

Чтобы увидеть все значения диапазона range(), используйте оператор for:

Откройте следующие пункты меню: menu > Built-ins > Control и выберите:

for index in range(start, stop, step)

3. Просмотрите доступные подсказки (нажмите на tab, чтобы переходить от одной подсказке к другой):

index замените на i

start, stop, step замените на 10,20,2

block замените на print(i)

Посмотрите на рисунок. Обратите внимание на структурирование выражения print().

4. Нажмите на enter несколько раз, пока не запустится команда. После чего вы увидите ряд чисел: 10, 12, 14, 16 и 18. Число 20 не отображается.

Примечание для учителя: Функция range() является частью программирования на языке Python, и она используется только для создания последовательности чисел по запросу и с применением внутренних функций. Поэтому выражение print(range(5)) выдаст ответ range(5), а не числа, например, 0...4. Далее, в этом блоке уроков мы будем подробнее рассматривать механизм создания списков с помощью функции range().

5. Напишите программу, используя оператор for. Для этого необходимо создать новый файл Python и добавить в него простое выражение с оператором for:

for index in range(size)

Сам оператор можно найти в меню: menu > Built-ins > Control.

Замените три подсказки (области, которые можно корректировать) на данные своего кода известным вам способом (size - это только одно значение). Попробуйте выполнить это самостоятельно...

6. Проверьте, похож ли ваш код на тот, что показан в примере на рисунке.

i может быть любой переменной, size может быть любым натуральным числом, а блок (block) можно представить в виде любого фрагмента кода. Попробуйте ввести print("hello"), например.

7. Запустите программу. В результате должны отобразиться несколько целых чисел.

Если начальное значение не задано, то цикл начинается с 0. Цикл завершается на значении на единицу меньше заданного вами значения size (в примере size равен 10). Значение size - это верхний предел диапазона, но он не является его частью.

Если величина шага не задана, то по умолчанию она будет равна 1.

Примечание для учителя: Попробуйте подольше поэкспериментировать с разными вариантами циклов для закрепления навыков.

8. Существуют еще два варианта циклов с оператором for, в которых также используется функция range(). Их можно найти в пункте меню Control.

Сможете ли вы создать цикл обратного отсчета, который будет отображать цифры от 10 до 0 с шагом, равным 1? Попробуйте сделать это самостоятельно, прежде чем перейти к выполнению следующего шага...

9. У вас получилось примерно так, как показано в примере ниже?

Цикл останавливается на единице (это соответствует значению на 1 меньше, чем стоп-значение).

Подсказка: Такой разделенный экран можно сделать, если нажать на ctrl+4 (Сгруппировать) в редакторе Editor. История приложения Shell будет очищена. Для того чтобы снова запустить программу, нажмите ctrl+R в редакторе Editor.

Еще раз напомним, что стоп-значение цикла не включено в тело самого цикла (блок/block).

Примечание для учителя: Группировка и Разделение: В языке программирования TI-Nspire комбинация клавиш ctrl+4 позволяет объединить на одной странице приложения с разных страниц (с текущей и со следующей). Комбинация ctrl+6 их разъединяет.
Эту функцию также можно найти в следующих пунктах меню: doc > Page Layout:

10. Напишите программу, которая отображает квадрат чисел между (и включительно) двумя введенными числами с помощью функции input().

В новом документе запишите два выражения, чтобы ввести нижний и верхний предел диапазона.

Затем добавьте цикл с оператором for, используя шаблон start, stop (начальное и конечное значение).

Блок (block) цикла должен отображать только число и его квадрат с помощью выражения print.

Сравните свою программу с тем примером, который показан в следующем шаге...

11. Вы допустили ту же самую ошибку, что и мы? Два конечных значения, верхнее значение и его квадрат (10 и 100, соответственно) не включены в результат.

Выражение range() должно быть в следующем виде:

range(lower, upper + 1)

Вы использовали выражения num*num или num**2 в примере?

Не забудьте сохранить свою работу!

Примечание для учителя: Выражения num*num и num**2 нужны для возведения числа в квадрат. Сложнее всего в выражении for i in range() - это понять, что стоп-значение не обрабатывается. Это как в цикле с оператором while, где используется знак < вместо знака <=. Сравните:

while i<10        и        while i<=10

В программировании на большинстве других языков (особенно Basic) стоп-значение включено в цикл. Но это не распространяется на язык Python.Циклы с оператором for в языке Python также имеют выражение else, которое выполняется после того, как цикл завершается обычным образом. То есть не прерывается с помощью оператора выхода из цикла break.