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2020年12月31日
繰り返し
記事内容の出典：フリーテキスト「Python3入門」
このページの更新：2020/12/31
for 文
for はプログラムの繰り返し（反復）実行のため構文で，次のような形式です．
for 変数 in データ列:
（実行対象のスイート）
for 文は「データ列」から順番に要素を1つずつ取り出して「変数」に受け取り，それを用いた形で「実行対象のスイート」の部分を実行します．（次の例）
for c in 'プログラミング':
print( c )
実行結果：
プ
ロ
グ
ラ
ミ
ン
グ
この例では，文字列 'プログラミング' から1文字ずつ取り出してそれを変数 x に受け取り，スイートの部分でそれを print 出力しています．すなわち「print 関数を反復実行」しているわけです．
in の後ろに記述するデータ列としては，順序のあるデータ構造であれば概ね使用可能です．次の例はリストから要素を1つずつ取り出し，それを用いた print を反復実行するものです．
for x in [1,2,3,4]:
print( x )
実行結果：
1
2
3
4
スイートに関しては if 文の解説記事で説明した形式と同じで，for 文が実行対象（反復対象）とするスイートも複数の行で構成することができ，for の記述位置よりも右側にずらして，なおかつ同じ桁位置から始まる形式（同一インデント）で記述します．スイートを構成する際に注意するべき点としては，空白文字（スペース）とTABを混同しないことです．（次の図）
（図の出典：フリーテキスト「Python3入門」）
range を用いた繰り返し
for 文による繰り返しで頻繁に使用するデータ列が range です．range は整数列と同等のデータ列を作成するものです．（次の例）
for x in range(5):
print( x )
実行結果：
0
1
2
3
4
range が作る整数列は次の通りです．
range( n ) 0 以上 n 未満の整数列（増分は1）
range( n1, n2 ) n1 以上 n2 未満の整数列（増分は1）
range( n1, n2, 増分 ) n1 以上 n2 未満の整数列（指定した増分で）
複数のデータ列を束ねて反復に使用する方法：zip
for 文で使用するデータ列として，複数のデータ列をzipで束ねたもの（下記）を与えることができます．
zip( データ列1, データ列2, … )
これを応用した例を次に示します．
q1 = [1,2,3,4,5,6,7]
q2 = 'プログラミング'
for x,y in zip(q1,q2):
print(x,y)
実行結果：
1 プ
2 ロ
3 グ
4 ラ
5 ミ
6 ン
7 グ
この例のように，for の後ろに x, y と2つの変数を用意し，束ねられた2本のデータ列からそれぞれ値を受け取るようにしています．もしも for の後ろの受取り用変数を1つだけにすると次のような結果となります．
q1 = [1,2,3,4,5,6,7]
q2 = 'プログラミング'
for x in zip(q1,q2):
print(x)
実行結果：
(1, 'プ')
(2, 'ロ')
(3, 'グ')
(4, 'ラ')
(5, 'ミ')
(6, 'ン')
(7, 'グ')
このように，各列から取り出した要素をタプルにして変数に受け取ります．
注意）長さの異なるデータ列を zip で束ねると，最も短いデータ列に揃えられてしまいます．
データ列に番号を与えて反復に使用する方法：enumerate
繰り返しに使用するデータ列に通し番号を付けるには enumerate（下記）を使用します．
enumerate( データ列 )
これを使用した例を次に示します．
for i,x in enumerate('プログラミング'):
print(i,x)
実行結果：
0 プ
1 ロ
2 グ
3 ラ
4 ミ
5 ン
6 グ
このように，データ列の要素に対する番号が変数 i に得られています．
while 文
for 文は与えられたデータ列を基にした形の繰り返し実行をするものですが，次に説明する while 文は与えられた条件を基に繰り返し実行します．while 文の書き方は次の通りです．
while 条件式:
（実行対象のスイート）
while 文の使用例を次に示します．
n = 0
while n < 5:
print( n )
n += 1
実行結果：
0
1
2
3
4
これは「nが5未満である間，print と n+=1 を実行する」というプログラムの例です．
繰り返しの中断
for や while による繰り返しの最中に break を実行すると繰り返し処理を強制終了することができます．（次の例）
n = 0
while True:
print( n )
n += 1
if n > 4:
break
実行結果：
0
1
2
3
4
このように「while True:」の形で無限反復の形にして，繰り返し処理中の判断で break を実行して while 文を終了するというのもプログラミング手法の1つです．
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