RU
EN
RU
EN
🎉 Поздравляем! 🎉
Ты отлично справился с задачей! Это был непростой вызов, но ты нашёл правильное решение. Ты на шаг ближе к мастерству в программировании! Продолжай в том же духе, ведь каждый пройденный этап делает тебя ещё сильнее.
Занятие 5. Цикл while
Уровень сложности:
Задача«Чашка Петри»
Вы — учёный-биолог, работающий с новой культурой бактерий. Вы помещаете в чашку Петри некоторое начальное количество бактерий. Особенность этой культуры в том, что каждый час количество бактерий удваивается. Ваша чашка Петри, однако, не бесконечна и может вместить лишь определённое максимальное количество бактерий. Если их станет больше, колония погибнет.
Вам нужно написать программу, которая рассчитает, через сколько полных часов количество бактерий в чашке превысит её максимальную вместимость.
Задача: Напишите программу, которая принимает на вход два целых числа: начальное количество бактерий и максимальную вместимость чашки. Программа должна определить, сколько часов потребуется, чтобы количество бактерий стало строго больше максимальной вместимости.
Формат ввода
Первая строка: начальное количество бактерий (целое число, int).
Вторая строка: максимальная вместимость чашки Петри (целое число, int).
Формат Вывода
Одно число: количество часов, через которое колония превысит вместимость чашки (целое число, int).
Пример
Ввод
10
100
Вывод
4
Подсказка
Всё о цикле while в Python
Цикл while (в переводе «пока») позволяет повторять выполнение блока кода до тех пор, пока определенное логическое условие остается истинным (True). Это незаменимый инструмент, когда вы не знаете заранее, сколько именно раз нужно выполнить действие. Основное отличие от цикла for в том, что for обычно используется для итерации по известной последовательности (списку, строке, диапазону), а while — когда количество итераций зависит от выполнения некоторого условия в процессе работы программы.
Синтаксис цикла while
Вот базовый синтаксис цикла while в Python:
while условие:
блок_кода
- Условие: это любое выражение, которое возвращает
TrueилиFalse. Это может быть не только сравнение переменных, но и, например, проверка наличия элементов в списке или значение, возвращаемое функцией. Если условие истинно (True), выполняетсяблок_кода. - Блок_кода: один или несколько операторов с обязательным отступом, которые выполняются при каждом прохождении цикла (каждой итерации).
Пример простого цикла while
Рассмотрим пример, где мы выводим числа от 1 до 5:
count = 1
while count <= 5:
print(count)
count += 1 # Важнейшая строка: увеличиваем значение переменной count на 1
Вывод:
1
2
3
4
5
Здесь мы начинаем со значения count = 1. Перед каждой итерацией Python проверяет условие count <= 5. Пока оно истинно, выполняется блок кода: печатается текущее значение count, и затем оно увеличивается на 1. Как только count становится равен 6, условие 6 <= 5 становится ложным (False), и цикл завершает свою работу.
Полезный совет: переменная, которая управляет циклом (в нашем случае count), часто называется счетчиком или переменной управления циклом. Крайне важно следить за тем, чтобы она изменялась внутри цикла таким образом, чтобы условие рано или поздно стало ложным.
Потенциальные проблемы: бесконечные циклы
Бесконечный цикл — это цикл, который никогда не завершается. Это происходит, когда его условие всегда остается истинным.
count = 1
while count <= 5:
print(count)
# Ошибка: мы забыли изменить значение count, поэтому условие всегда будет True
Чтобы остановить выполнение такого цикла, нужно прервать программу вручную (например, нажав Ctrl+C в терминале).
Однако стоит отметить, что бесконечные циклы не всегда являются ошибкой. Иногда они используются намеренно, например, в программах, которые должны работать постоянно: серверы, слушающие подключения, или игровые циклы. В таких случаях часто используется конструкция while True:, а выход из цикла организуется с помощью break по какому-то особому событию.
Использование break для досрочного выхода из цикла
Мы можем использовать оператор break, чтобы немедленно и полностью завершить выполнение цикла, даже если его основное условие все еще истинно.
count = 1
while count <= 10: # Условие позволяет идти до 10
if count == 3:
print("Встретили число 3, выходим из цикла.")
break # Выход из цикла, когда count равно 3
print(count)
count += 1
Вывод:
1
2
Встретили число 3, выходим из цикла.
Полезный совет: если у вас есть вложенные циклы (один while внутри другого), оператор break прервет выполнение только самого внутреннего цикла, в котором он находится.
Использование continue для пропуска итерации
Оператор continue пропускает оставшуюся часть кода в текущей итерации и немедленно переходит к проверке условия для следующей итерации.
count = 0
while count < 5:
count += 1
if count == 3:
print("Пропускаем число 3...")
continue # Пропускаем оставшийся код и переходим к следующей итерации
print(f"Обрабатываем число: {count}")
Вывод:
Обрабатываем число: 1
Обрабатываем число: 2
Пропускаем число 3...
Обрабатываем число: 4
Обрабатываем число: 5
Важно не путать continue с break. break полностью прекращает работу цикла, а continue лишь досрочно завершает текущий шаг.
Цикл while с пользовательским вводом
Циклы while идеально подходят для обработки пользовательского ввода, когда нужно запрашивать данные до тех пор, пока они не будут соответствовать нужным критериям.
import random
secret_number = random.randint(1, 10)
guess = None # Инициализируем переменную до цикла
# Цикл будет работать, пока guess не равен secret_number
while guess != secret_number:
guess_text = input("Угадайте число от 1 до 10: ")
# Проверяем, ввел ли пользователь число
if not guess_text.isdigit():
print("Пожалуйста, введите число.")
continue # Пропускаем остальную логику и запрашиваем ввод снова
guess = int(guess_text)
if guess < secret_number:
print("Ваше число меньше загаданного.")
elif guess > secret_number:
print("Ваше число больше загаданного.")
print(f"Поздравляем! Вы угадали число {secret_number}!")
Цикл while с блоком else
У циклов в Python есть интересная и не самая известная особенность — блок else. Код в блоке else выполняется только в том случае, если цикл завершился естественным путем (то есть его условие стало False), а не был прерван оператором break.
# Пример, где else выполнится
count = 1
while count <= 3:
print(f"Итерация {count}")
count += 1
else:
print("Цикл завершился естественным образом.")
# Вывод:
# Итерация 1
# Итерация 2
# Итерация 3
# Цикл завершился естественным образом.
# Пример, где else НЕ выполнится из-за break
count = 1
while count <= 3:
if count == 2:
print("Цикл прерван оператором break.")
break
print(f"Итерация {count}")
count += 1
else:
print("Этот блок не будет выполнен.")
# Вывод:
# Итерация 1
# Цикл прерван оператором break.
Заключение
Цикл while — это мощный инструмент в Python. Вот основные моменты, которые нужно запомнить:
- Инициализация переменных: Убедитесь, что переменные, используемые в условии, существуют до начала цикла.
- Изменение условия: Внутри цикла должно происходить что-то, что в конечном итоге сделает условие ложным, чтобы избежать бесконечного цикла.
breakиcontinue: Используйтеbreakдля полного выхода из цикла иcontinueдля пропуска текущей итерации.- Паттерн
while True: Это удобный способ организовать цикл, который должен прерываться по сложному внутреннему условию с помощьюbreak. - Блок
else: Помните о возможности использовать блокelseдля кода, который должен выполниться только при штатном завершении цикла.
main.py
Тест 1
Тест 2
Тест 3
Тест 4
Тест 5
Тест 6
Тест 7
Тест 8
Тест 9
Тест 10
Решение разработчика
# Получаем начальное количество бактерий от пользователя и преобразуем в целое число
initial_bacteria = int(input())
# Получаем максимальную вместимость чашки и преобразуем в целое число
max_capacity = int(input())
# Создаем переменную для отслеживания текущего количества бактерий, начиная с начального
current_bacteria = initial_bacteria
# Инициализируем счетчик часов
hours = 0
# Запускаем цикл, который будет работать, пока текущее количество бактерий
# не превышает максимальную вместимость
while current_bacteria <= max_capacity:
# Удваиваем количество бактерий, имитируя прохождение одного часа
current_bacteria = current_bacteria * 2
# Увеличиваем счетчик часов на один
hours = hours + 1
# Выводим итоговое количество часов
print(hours)
