Ottavo passo: i Cicli¶

Il ciclo while¶

Prova a eseguire il seguente programma e analizza cosa succede.

Prova a leggere il programma con l’istruzione while come fosse scritto in un linguaggio naturale (while significa: finchè, fino a quando, fintantoche`). Otterrai: “Finché (while) a è minore di 4 stampa il valore di a e poi aumentalo di 1. Quando arrivi a 4 esci perché a deve essere minore di 4”.

Se non ci riesci prosegui a leggere: troverai i due programmi analizzati in dettaglio più avanti.

Come hai capito questo comando viene usato per eseguire le azioni ripetitive e i computer sono bravissimi a ripetere le azioni tante volte. Per risolvere questo tipo di problema si usano i “cicli” o “loop”.

Ci sono due tipi di “cicli” e tra i due c’è una differenza molto importante. Il primo, chiamato while, viene usato quando non si sa prima quante volte deve ripetere l’azione.

Il secondo, chiamato for, è usato quando si sa in anticipo quante volte dovrà ripetere l’azione.

Tralasciamo per un attimo il ciclo for, che studieremo nel prossimo step, per imparare bene ad utilizzare:

while <relazione> :

Riprendiamo ora il semplice programmino di prima:

a = 1
while a < 4 :
        print (a)
        a = a + 1

Avete visto che il programma visualizza:

Nota bene:

L’istruzione while: significa: “fai tutto quello che segue fintantoché la relazione scritta fra la parola while e i due punti è soddisfatta”.

I due punti sono obbligatori.

In modo più formale ecco il flusso di esecuzione di un’istruzione while:

1. Valuta la condizione controllando se essa è vera o falsa.

2. Se la condizione è falsa esci dal ciclo while e continua l’esecuzione dalla prima istruzione che lo segue.

3. Se la condizione è vera esegui tutte le istruzioni nel corpo del while e torna al passo 1.

Nel nostro caso il programma esegue le istruzioni:

print (a)
a = a + 1

tre volte, cioè finchè a è minore di 4.

Ecco in dettaglio quello che succede in quelle tre volte:

LA PRIMA VOLTA

a vale 1
La relazione a < 4 è soddisfatta
Il programma esegue prima print a
e visualizza 1
poi esegue a = a + 1
e pone il valore 2 nella scatola a

LA SECONDA VOLTA

a vale 2
a < 4 è ancora soddisfatta
Il programma esegue print a e visualizza il valore di a,
cioè 2 e
pone il valore 2 + 1 = 3 nella scatola a

LA TERZA VOLTA

a vale 3
a < 4 è soddisfatta
Il programma visualizza il valore di a, cioè 3,
ed esegue a = a + 1 ponendo 4 nella scatola a.

LA QUARTA VOLTA

a vale 4
Il programma esce dal ciclo.

Nota bene: Tutte le istruzioni che seguono la

while <relazione>

devono essere indentate se fanno parte delle cose da fare quando <relazione> è soddisfatta.

Se la condizione è falsa al primo controllo, le istruzioni del corpo non saranno mai eseguite.

Il corpo del ciclo dovrebbe cambiare il valore di una o più variabili così che la condizione possa prima o poi diventare falsa e far così terminare il ciclo. In caso contrario il ciclo si ripeterebbe all’infinito e il calcolatore non si fermerebbe mai.

Esercitiamoci un po’¶

Prova ad eseguire questi due programmi:

Programma 1

a = 1
while a < 5 :
        a = a + 1

Programma 2

a = 1
while a < 10 :
        a = a + 1

Cosa fanno questi due programmi?

Perché il secondo dura più del primo?

A cosa possono servire questi programmi?

Qualche volta, nel corso di un programma complesso, può essere opportuno fermarsi un po’ di tempo per consentire all’utilizzatore del programma di riflettere prima di proseguire.

I due programmi precedenti servono proprio a questo, ossia a perdere tempo.

while a < 100:
        a = a + 1

in un decimo di milionesimo di secondo.

Prova a rispondere a questa domanda: fa perdere più tempo il programma 1 oppure il programma 2?

Visualizza tutti i numeri compresi fra 3 e 9.

i = 3
while i <= 9 :
        print (i)
        i = i + 1

Visualizza tutti i numeri compresi fra 0 e 20.

i = 0
while i <= 20 :
        print (i)
        i = i + 1

Visualizza in ordine decrescente i numeri da 20 a 10.

i = 20
while i >= 10 :
        print (i)
        i = i - 1

Scrivi il programma “Conto alla rovescia” che: finché (while) n è più grande di 0, stampa il valore di n e poi lo diminuisce di 1. Quando arriva a 0 stampa la stringa “Pronti …VIA!”.

n = 10
while n > 0 :
        print (n)
        n = n - 1
print ("Pronti ...VIA!")

Eseguendo il programma precedente, scopri che la visualizzazione dei numeri è troppo veloce. Come fai per rallentarla? (la soluzione l’hai già trovata in questo STEP!)

password = "python"
while password != "chicchiricchi":
        password = input ("Password:")
print ("Entra pure")

Visualizza tutti i numeri dispari compresi fra 1 e 100.

i = 1
while i < 100 :
        print (i)
        i = i + 2

*** Prova a trovare i divisori di un numero usando il ciclo while. (Se non riesci, la soluzione è illustrata nelle pagine seguenti)

i = 1
n = int(input ("qual è il numero di cui vuoi trovare i divisori? "))
print (n, " è divisibile per ")
while i < n :
        if n % i == 0 :
                print (i)
        i = i + 1

*** Scrivi un programma che chieda il risultato dell’operazione 15 x 17 tante volte sino a quando non viene indicata la soluzione corretta. (Se non riesci, la soluzione è illustrata nelle pagine seguenti)

corretto = "no"
while corretto == "no":
        risposta = float(input ("quanto vale 15 x 17? "))
        if risposta == 15 * 17:
                corretto = "si"
                print ("Bravo!")
        else:
                corretto = "no"

Seconda parte: i cicli annidati¶

Per rallentarlo introduciamo il programma che abbiamo già scritto e che serviva a perdere tempo:

a = 1
while a < 100 :
        a = a+1

e nella relazione da verificare decidiamo quanto aspettare. La soluzione che conta lentamente non è altro che la fusione dei due programmi.

n = 10
while n > 0 :
        print (n)
        a = 1
        while a < 1000000 :
                a = a + 1
        n = n - 1
print ("Pronti ...VIA!")

Nota bene: Quest’ultimo programma contiene due cicli while, di cui il secondo, quello introdotto per “perdere tempo”, è ANNIDATO entro il primo.

i = 1
n = int(input ("qual è il numero di cui vuoi trovare i divisori? "))
print (n, " è divisibile per ")
while i < n :
        if n % i == 0 :
                print (i)
        i = i + 1

Nel secondo la if annidata è più complessa:

corretto = "no"
while corretto == "no":
        risposta = float(input ("quanto vale 15 x 17? "))
        if risposta == 15*17:
                corretto = "si"
                print ("Bravo!")
        else:
                corretto = "no"

Fai attenzione all’indentazione con cui sono scritte le istruzioni perché è fondamentale per avere un’esecuzione corretta del programma!

Esercitiamoci ancora¶

Scrivi un programma per stampare il quadrato e il cubo dei numeri da 1 a 10.

i = 1
while i <= 10 :
        e = 2
        while e <= 3 :
                print (i ** e)
                e = e + 1
        i = i + 1

Scrivi un programma che chiede una sequenza di numeri da aggiungere ad una somma. Per terminare inserisci 0.

a = 1
somma = 0
print ('Inserisci i numeri da aggiungere alla somma ')
print ('Quando hai finito inserisci 0')
while a != 0 :
        print ('La somma è:', somma)
        a = float(input('Numero? '))
        somma = somma + a
print ('Totale =',somma)

Scrivi un programma per stampare la Tavola Pitagorica.

print (" TAVOLA PITAGORICA")
riga = 1
while riga <= 10 :
        colonna = 1
        while colonna <= 10 :
                print ('\t', riga * colonna)
                colonna = colonna + 1
        riga = riga + 1

Indovina un numero! Scrivi un programma per indovinare un numero

numero = 27
indovina = 0
while indovina != numero :
        indovina = float(input ("Indovina un numero: "))
        if indovina > numero:
                print ("Troppo grande")
        if indovina < numero :
                print ("Troppo piccolo")
print ("BRAVO!!")

Se non sei riuscito a stampare in maniera ordinata le colonne?

Nessun problema.

Adesso ti spiego un “trucco” per formattare le stampe.

Il carattere di backslash ‘’ (barra inlinata rovesciata) indica l’inizio di quella che viene chiamata una sequenza di escape. Le sequenze di escape sono usate per rappresentare caratteri speciali e invisibili come la tabulazione (‘t’) e il ritorno a capo (‘n’) e possono comparire in qualsiasi punto di una stringa. Prova ad esempio a stampare una stringa unica che produca questo risultato:

vengo
        subito
                a casa

print ("vengo \n \t subito \n \t \t a casa")

…ancora sulle stringhe¶

Sinora abbiamo visto che una stringa è una serie di caratteri, cifre, lettere o altri simboli che si trovano sulla tastiera, cioè un messaggio qualunque. Inoltre, sappiamo che una stringa per essere considerata tale deve essere racchiusa tra virgolette (semplici o doppie) e che si possono fare alcune operazioni con le stringhe. Possiamo scrivere: “ciao” * 3 oppure “ciao” + “ciao” + “ciao” oppure “ciao” * 2 + “ciao”

invece

“ciao”/4 oppure “ciao” + 5 oppure “18” + 8

Che cosa hanno di diverso le stringhe dagli altri tipi di dati (interi, floating point)?

Le stringhe sono qualitativamente diverse dagli altri tipi di dati perchè sono composte di unità più piccole: i caratteri. Per questo le stringhe sono dati “composti” in alternativa ai dati “semplici” che sono gli interi e i floating point.

Questo ci consente di trattare una stringa come fosse una singola entità oppure di agire sulle sue singole parti (i caratteri) a seconda di ciò che stiamo facendo. Come si fa ad agire sui singoli caratteri?

Secondo te quale sarà il risultato di questo programma?

squadra = "Juventus"
messaggio = squadra[0] + squadra [1] + squadra [2] + squadra [3] + squadra [4] + squadra [5] + squadra [6] + squadra [7]
print (squadra)
print (messaggio)

L’espressione tra parentesi quadrate seleziona i caratteri della stringa. Quindi squadra[0] seleziona il primo carattere, [1] il secondo e cosi via.

Ricordati che i calcolatori iniziano sempre a contare da 0.

L’espressione tra parentesi quadrate è chiamata indice.

Un indice individua un particolare elemento di una stringa e può essere una qualsiasi espressione intera.

Un’espressione aritmetica negativa come –i fra parentesi quadre [-i] indica il carattere posto nella posizione (i + 1) a partire dal fondo della stringa.

Così, ad esempio: squadra[-0] è uguale al carattere “s” squadra[-2] è uguale al carattere “t”

Cosa otterrai eseguendo il seguente programma?