迴圈敘述

要讓程式重複做同一件事，總不能一直複製貼上。這一章的迴圈就是拿來重複的：Python 有兩種迴圈，for 和 while。

`for` 與 `range()`

for 會走過一連串東西，每繞一圈拿出其中一個。最常見的搭配是 range()，它會產生一串數字。range(5) 是從 0 到 4（注意，是到 5 的前一個為止，不包含 5）：

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

一直按「下一步」，注意變數 i 每繞一圈就換成下一個數字，for 那一行也被一再走過。

range() 最多可以放三個數字，依序是「開始」、「結束」、「間隔」。少寫的會用預設值：開始預設是 0，間隔預設是 1。所以它有三種寫法：

range(結束)：從 0 開始，到「結束」的前一個為止。
range(開始, 結束)：從「開始」到「結束」的前一個。
range(開始, 結束, 間隔)：從「開始」出發，每次跳「間隔」這麼多，到「結束」之前停。

第一種就是上面的 range(5)。第二種給了起點，range(3, 8) 從 3 數到 7：

for i in range(3, 8):
    print(i)

第三種多了間隔。range(2, 11, 2) 從 2 開始、每次加 2、到 11 之前為止，也就是 2、4、6、8、10：

for i in range(2, 11, 2):
    print(i)

間隔也可以是負數，這時候「開始」要比「結束」大，數字會一路往下數。range(10, 0, -3) 從 10 開始每次減 3，走到 0 之前為止，所以是 10、7、4、1：

for i in range(10, 0, -3):
    print(i)

不管哪一種寫法，「結束」那個數字都拿不到，這點很容易記錯。

`in` 的右邊不只能放 `range()`

for ... in ... 的 in 右邊放的是「一串可以一個一個拿出來的東西」，range() 只是其中一種。字串也是，一個字元算一個，所以 for 也能直接走過字串：

for ch in "Python":
    print(ch)

後面幾章會學到的串列（list）、元組、字典，也都可以放在 in 的右邊，一圈拿一個元素。像這樣能被 for 一個一個走過的東西，Python 稱為可迭代（iterable）。這裡先知道有這回事，等學到那些型態時會再回頭用 for 走過它們。

用迴圈累加

迴圈很常搭配一個變數來累加。先把總和設成 0，每繞一圈就加一個數上去：

total = 0

for i in range(1, 11):
    total = total + i

print(total)

range(1, 11) 是 1 到 10，全部加起來會得到 55。這種「準備一個變數、在迴圈裡一次一次累加」的寫法，之後會一直用到。

total = total + i 這種「把自己加上某個數，再存回自己」的寫法太常見，Python 給它一個縮寫：total += i，意思完全一樣。下面是同一個程式改用 += 的版本，一步步走過去，看 total 怎麼變：

total = 0

for i in range(1, 11):
    total += i

print(total)

其他運算也有同樣的縮寫：-=、*=、/=。例如 count -= 1 就是 count = count - 1。兩種寫法在別人的程式裡都會遇到，自己寫時挑順手的用。

用 `None` 當起始值

累加從 0 開始很自然，但不是每個問題都有這麼剛好的起點。想從幾個輸入裡找出最小的數字，起始值就沒那麼好設：設 0 的話，只要輸入的都是正數，0 就會一路是最小的，答案錯了。這時候用 None：它是一個特別的值，代表「還沒有值」，正好用來表示還沒看過任何數字。

smallest = None

for i in range(3):
    n = int(input("輸入一個數字："))
    if smallest is None or n < smallest:
        smallest = n

print("最小的是", smallest)

一開始 smallest 是 None。迴圈裡 if smallest is None or n < smallest 的意思是「如果還沒記過任何數，或這個數更小，就更新」。所以第一圈一定會先記下第一個數，之後才逐一比較。按「執行」，依序輸入三個數字，看右邊 smallest 從 None 變成數字、再被更小的數字換掉。

判斷一個值是不是 None，要用 is None，不要寫 == None。原因是 None 在整個程式裡只有一個，is 問的就是「是不是同一個東西」，答案一定是單純的 True 或 False。== 則是問「值相等嗎」，答案由左邊那個值的型別自己決定；有些型別會改寫 == 的規則，== None 就不一定會回傳 True 或 False。is None 不管左邊放什麼都可靠。

用迴圈畫圖形

把字串乘上一個數字，會得到重複那麼多次的字串，例如 "*" * 3 是 "***"。搭配迴圈，每圈的重複次數不一樣，就能畫出圖形。這類「星號三角形」是很常見的練習：

for i in range(1, 6):
    print("*" * i)

第 i 圈印 i 個星號，所以印出一個一行比一行長的三角形。

`while`：條件成立就一直做

while 不數次數，而是只要條件還成立就一直重複。下面這段從 5 倒數，每圈把 count 減 1，等 count 不再大於 0 就停：

count = 5

while count > 0:
    print(count)
    count = count - 1

print("發射！")

寫 while 一定要確認條件有機會變成不成立（這裡靠 count = count - 1），不然它會一直跑下去，後面「無窮迴圈」那一節會看到那是什麼樣子。

把 `for` 改寫成 `while`

for 能做的事，while 也做得到，只是 for 幫你處理掉的幾件事得自己來：準備一個變數當計數器、每圈加 1、寫停下來的條件。拿前面加總 1 到 10 的例子來改寫：

total = 0
i = 1

while i <= 10:
    total += i
    i += 1

print(total)

for i in range(1, 11) 那一行，拆開來就是 while 版本的三個部分：起點 i = 1、繼續的條件 i <= 10，還有每圈結尾的 i += 1。少了最後那行 i += 1，i 會永遠停在 1，迴圈就停不下來了。

這個改寫是為了示範兩種迴圈的關係。實務上，事先知道要跑幾圈就用 for，不知道要跑幾圈、只知道什麼時候該停的才用 while。加總本身也不用自己寫迴圈，Python 內建的 sum() 一行就搞定：sum(range(1, 11)) 也是 55。

無窮迴圈

前面提過 while 的條件要有機會變成不成立。下面是倒數的程式，但少了 count = count - 1 那一行。按「執行」看看會怎樣：

count = 5

while count > 0:
    print(count)

count 永遠是 5，count > 0 永遠成立，所以 print(count) 會一直執行，這就是無窮迴圈。這個頁面有保護機制，跑了一定步數之後會自動中止，並顯示「已達步數上限」。在自己的電腦上執行就沒有這層保護，程式會一直印下去，直到你在終端機按下 Ctrl + C 強制結束。

初學時寫出無窮迴圈很正常，多半是忘了改變條件裡的變數，或是條件寫錯方向（例如該寫 > 卻寫成 <）。程式停不下來時，先看 while 的條件用到哪些變數，再檢查迴圈裡有沒有改到它們。

也有故意寫成無窮迴圈的時候：先寫 while True 讓它一直跑，然後在迴圈裡面判斷什麼時候該離開。這要搭配下一章的 break 才做得到，到時候再看。

`while` 搭配輸入

當你事先不知道要跑幾圈時，while 特別好用。下面這段會一直讀數字、加總，直到使用者輸入 0 為止。按「執行」，依序輸入幾個數字，最後輸入 0 結束：

total = 0
number = int(input("輸入一個數字，輸入 0 結束："))

while number != 0:
    total = total + number
    number = int(input("再輸入一個，輸入 0 結束："))

print("總和是", total)

你可能會在考題或別人的程式裡看到一種更精簡的寫法，用 :=（叫做「海象運算子」，Python 3.8 才加進來）把「讀輸入」和「判斷」合併在 while 那一行：

total = 0

while (n := int(input("輸入數字，輸入 0 結束："))) != 0:
    total = total + n

print("總和是", total)

(n := int(input(...))) 的意思是「把讀到的值存進 n，同時把這個值拿去比較」。它比上面分成兩行的寫法短，但也比較不好一眼看懂。看得懂就好，剛開始學建議還是用上面那種清楚的寫法。

v0.9.1 (c924b5b)

迴圈敘述

for 與 range()

in 的右邊不只能放 range()

用迴圈累加

用 None 當起始值