Когда вы начинаете писать программы на Python, одной из первых вещей, с которыми вам придётся столкнуться, будут управляющие структуры. Они позволяют вашему коду принимать решения и повторять одни и те же действия несколько раз. Давайте подробно разберём каждую из этих возможностей, и в конце создадим программу, которая сгенерирует числа Фибоначчи до заданного значения.

Условные операторы: if, elif, else

Оператор if — это один из самых простых и часто используемых инструментов в программировании. Он позволяет выполнить блок кода только при выполнении определённого условия.

Структура if:

if условие:
    # Код, который выполнится, если условие истинно

Если условие истинно (то есть результат выражения равен True), то программа выполнит код внутри блока if. Если условие ложно (False), то программа пропустит этот блок.

Пример:

age = 18

if age >= 18:
    print("Вы совершеннолетний!")

В данном случае, если значение переменной age больше или равно 18, программа выведет сообщение «Вы совершеннолетний!».

Оператор else

Если нам нужно выполнить определённый код, когда условие в if не выполняется, мы можем использовать оператор else.

age = 16

if age >= 18:
    print("Вы совершеннолетний!")
else:
    print("Вы несовершеннолетний!")

Теперь, если значение переменной age меньше 18, будет выведено сообщение «Вы несовершеннолетний!».

Оператор elif

Что если у нас несколько условий, которые нужно проверить? Для этого мы используем elif (сокращение от «else if»). С его помощью можно проверять несколько условий последовательно.

age = 20

if age < 13:
    print("Вы ребёнок")
elif age < 18:
    print("Вы подросток")
else:
    print("Вы взрослый")

Программа последовательно проверит все условия: сначала проверит, меньше ли age 13, если нет — проверит, меньше ли 18, и, если оба условия ложны, выполнит блок else.

Циклы for и while

Циклы — это фундаментальные инструменты для выполнения повторяющихся задач. Они позволяют вам выполнить определённый блок кода многократно, пока условие цикла остаётся истинным.

Цикл for

Цикл for используется, когда вам известно, сколько раз нужно выполнить код. В Python этот цикл часто применяется для итерации по элементам коллекций (например, списков или строк).

fruits = ["яблоко", "банан", "вишня"]

for fruit in fruits:
    print(fruit)

Здесь цикл проходит по каждому элементу списка fruits и выводит его на экран. Цикл будет работать до тех пор, пока не пройдёт все элементы.

Цикл for также может использоваться с функцией range(), которая генерирует последовательность чисел:

for i in range(5):
    print(i)

Этот код выведет числа от 0 до 4 (включая 0, но не включая 5).

Цикл while

Цикл while выполняется до тех пор, пока условие остаётся истинным. Это полезно, когда количество итераций заранее неизвестно, и цикл должен продолжаться, пока выполняется определённое условие.

count = 0

while count < 5:
    print("Счёт:", count)
    count += 1

Этот цикл будет работать, пока значение переменной count меньше 5. На каждой итерации переменная увеличивается на 1.

Операторы прерывания циклов: break, continue

Иногда бывает нужно досрочно завершить цикл или пропустить одну итерацию. Для этого в Python существуют операторы break и continue.

Оператор break

break завершает выполнение цикла полностью, даже если условие цикла всё ещё истинно.

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

Этот код выведет числа от 0 до 4, а затем прервёт выполнение цикла, когда i станет равно 5.

Оператор continue

continue прерывает текущую итерацию и переходит к следующей, не завершая цикл полностью.

for i in range(5):
    if i == 3:
        continue
    print(i)

В этом примере программа пропустит значение 3 и выведет все остальные числа от 0 до 4.

Пример программы: генератор чисел Фибоначчи

Теперь, когда мы разобрались с условными операторами и циклами, давайте напишем программу, которая будет генерировать числа Фибоначчи до определённого значения. Числа Фибоначчи — это последовательность, где каждое следующее число равно сумме двух предыдущих (0, 1, 1, 2, 3, 5, 8 и т.д.).

# Генератор чисел Фибоначчи до определённого значения

def fibonacci(limit):
    a, b = 0, 1
    while a <= limit:
        print(a, end=" ")
        a, b = b, a + b

# Ввод предельного значения от пользователя
limit = int(input("Введите предел для чисел Фибоначчи: "))
fibonacci(limit)

Как работает программа:

• Мы определяем две переменные: a и b. Они будут хранить два последних числа в последовательности Фибоначчи.
• Пока значение a меньше или равно предельному значению, которое ввёл пользователь, программа выводит текущую переменную a и обновляет значения переменных a и b.
• Когда программа доходит до числа, которое превышает заданное предельное значение, цикл while завершается.

Пример выполнения:

Введите предел для чисел Фибоначчи: 20
0 1 1 2 3 5 8 13

Как видите, программа сгенерировала все числа Фибоначчи, не превышающие 20.

Заключение

Теперь вы понимаете, как использовать условные операторы и циклы в Python. Это ключевые элементы для написания логики в ваших программах. Важно практиковаться, создавая небольшие программы и применяя различные структуры управления.

В следующей статье мы погрузимся в работу с функциями и рассмотрим, как их использовать для организации вашего кода.