Vòng lặp for trong Python: duyệt list, chuỗi, range và dict

Vòng lặp for của Python là "for each"

Nếu bạn từng dùng một ngôn ngữ kiểu C, vòng lặp for của Python sẽ trông khác. Không có mẫu biến đếm for (i = 0; i < n; i++). for trong Python hoàn toàn là vòng lặp for each: bạn đưa cho nó một tập hợp và nó trao cho bạn từng phần tử một.

colors = ["red", "green", "blue"]

for color in colors:
    print(color)

Đoạn code in ra ba dòng. Python đọc danh sách, lần lượt lấy ra từng phần tử và gán nó cho color trong lúc phần thân chạy. Khi không còn gì, vòng lặp (loop) kết thúc.

Để ý cấu trúc: for <name> in <iterable>: rồi đến phần thân được thụt lề. Thụt lề, dấu hai chấm, phần thân; cùng cấu trúc với if.

Những gì có thể lặp qua

Thực tế là bất cứ thứ gì chứa một dãy giá trị. List, tuple, chuỗi, range, dict, set, tệp và hầu hết các đối tượng tùy chỉnh bạn sẽ tạo.

# A string is a sequence of characters.
for ch in "python":
    print(ch)

# A tuple works exactly like a list here.
for n in (10, 20, 30):
    print(n)

# A set is iterable but unordered - don't rely on the order.
for item in {"a", "b", "c"}:
    print(item)

# A dict iterates over its keys by default.
settings = {"theme": "dark", "font": "mono"}
for key in settings:
    print(key, "->", settings[key])

Điểm hay là sự đồng nhất: một cú pháp, nhiều dạng dữ liệu.

Đếm với range()

Khi bạn thật sự cần một biến đếm, như "làm việc này mười lần" hay "lặp qua chỉ số từ 0 đến 9", hãy dùng range():

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

Đoạn code in ra 0, 1, 2, 3, 4. range(stop) đếm từ 0 đến stop nhưng không bao gồm stop. range(start, stop) cho phép bạn đặt giá trị bắt đầu, và range(start, stop, step) cho phép bạn điều chỉnh bước nhảy:

for i in range(2, 11, 2):
    print(i)     # 2, 4, 6, 8, 10

for i in range(10, 0, -1):
    print(i)     # 10, 9, 8, ..., 1

Sắp tới sẽ có một trang riêng về range vì nó đáng để hiểu sâu hơn một chút. Còn bây giờ, range(n) cho bạn n lần lặp được đánh số từ 0 đến n-1.

enumerate trong Python: lặp kèm chỉ số

Một nhu cầu thường gặp: "Tôi muốn có cả chỉ số lẫn giá trị." Phản xạ của người mới là dùng range(len(...)), nhưng Python có công cụ tốt hơn:

colors = ["red", "green", "blue"]

for index, color in enumerate(colors):
    print(index, color)

enumerate() trả về các cặp (index, value). Hai biến sau for giải nén cặp đó thành hai tên: index và color. Gọn hơn nhiều so với:

# Don't do this - enumerate is better.
for i in range(len(colors)):
    print(i, colors[i])

Nếu muốn đếm bắt đầu từ 1 thay vì 0, hãy truyền start=1:

for position, runner in enumerate(["Ada", "Boris", "Ciara"], start=1):
    print(f"#{position}: {runner}")

zip trong Python: lặp song song hai dãy

Khi bạn có hai danh sách cùng độ dài và muốn ghép chúng thành từng cặp:

names = ["Ada", "Boris", "Ciara"]
cities = ["London", "Paris", "Lisbon"]

for name, city in zip(names, cities):
    print(f"{name} lives in {city}.")

zip dừng lại ở dãy ngắn nhất. Nếu muốn nó tiếp tục và điền None vào chỗ thiếu, hãy dùng itertools.zip_longest.

Duyệt một dict

Với từ điển, bạn có nhiều lựa chọn về thứ cần lặp qua:

prices = {"apple": 0.50, "bread": 2.00, "milk": 1.20}

# Keys (the default)
for key in prices:
    print(key)

# Values
for value in prices.values():
    print(value)

# Both
for key, value in prices.items():
    print(f"{key}: ${value:.2f}")

Phần lớn thời gian bạn sẽ muốn dùng .items(): bạn nhận cả khóa lẫn giá trị trong một dòng dễ đọc.

break và continue

Đôi khi bạn muốn thoát sớm hoặc bỏ qua một lần lặp.

break thoát khỏi vòng lặp ngay lập tức:

numbers = [5, 3, 9, 7, 2, 8]

for n in numbers:
    if n > 6:
        print(f"Found a big one: {n}")
        break

Khi tìm thấy một số lớn hơn 6, vòng lặp dừng lại. Các phần tử còn lại bị bỏ qua.

continue bỏ qua phần còn lại của lần lặp hiện tại và chuyển sang lần tiếp theo:

for n in range(10):
    if n % 2 == 0:
        continue
    print(n)   # prints only the odd numbers

Cả hai đều dùng được, dù continue có thể khiến vòng lặp khó theo dõi hơn nếu bạn dùng nhiều hơn một lần. Thường thì một câu if/else đơn giản sẽ dễ đọc hơn.

Mệnh đề else của vòng lặp

Python có một tính năng mà đa số ngôn ngữ không có: mệnh đề else cho vòng lặp. Nó chạy khi vòng lặp kết thúc mà không gặp break.

numbers = [3, 5, 7, 9]

for n in numbers:
    if n % 2 == 0:
        print("Found an even number")
        break
else:
    print("All numbers were odd")

Hữu ích, nhưng ban đầu dễ gây bối rối. Bạn không bắt buộc phải dùng nó: một biến cờ boolean bên ngoài vòng lặp thường rõ ràng hơn với người mới đọc code.

Sửa list trong lúc đang lặp

Một cái bẫy đáng lưu ý: đừng thêm hoặc xóa phần tử của một list trong lúc đang lặp qua nó. Vòng lặp sẽ bị rối về những chỉ số nào còn hợp lệ, và bạn sẽ bỏ sót phần tử hoặc gặp lỗi. Cách an toàn là tạo một list mới:

scores = [45, 72, 33, 90, 58, 61]
passing = []

for score in scores:
    if score >= 60:
        passing.append(score)

print(passing)

Hoặc, khi bạn đã quen, một list comprehension làm cùng việc đó chỉ trong một dòng. Chúng ta sẽ học nó ở chương Tập hợp dữ liệu.

Một ví dụ nhỏ từ đầu đến cuối

Kết hợp vài thứ ở trên: đọc một danh sách, lọc, dùng enumerate, in ra:

temperatures = [68, 74, 81, 65, 92, 77, 59]
hot_day_numbers = []

for day_number, temp in enumerate(temperatures, start=1):
    if temp >= 80:
        hot_day_numbers.append(day_number)

if hot_day_numbers:
    print(f"Hot on days: {hot_day_numbers}")
else:
    print("No hot days this week.")

Tiếp theo: vòng lặp while

for là lựa chọn đúng khi bạn biết mình đang lặp qua cái gì. while là lựa chọn đúng khi bạn lặp cho đến khi một điều kiện nào đó thay đổi. Đó là bài tiếp theo.