Lekcja 6 - pętla while, warunki, break (notatki)

Moduł turtle cz.2

Przy tworzeniu grafik za pomocą żółwika można korzystać z wielu pętli naraz dzięki czemu uzyskamy bardziej skomplikowane wzory

Podstawą jest kod tworzący kwadraty w kwadratach, rozbudowany o element skrętu żółwia i powtórzony 4 krotnie.

rozmiar = 80
ilosc_kwadratow = 4
for _ in range(4):
    for x in range(ilosc_kwadratow):
        for y in range(4):
            zolwik.forward(rozmiar)
            zolwik.left(90)
        rozmiar += 20
    zolwik.left(90)
    rozmiar = 80

Opierając się na wzorze dla wieloboków można stworzyć także spirale.

ilosc_scianek = 6
skret = 360 / ilosc_scianek - 0.5
dlugosc_boku = 6
for _ in range(400):
    zolwik.forward(dlugosc_boku)
    dlugosc_boku +=2
    zolwik.left(skret)

Kod można uprościć jeśli wykorzystamy wszystkie możliwości jakie daje nam funkcja range.

for i in range(6, 600, 2):
  zolwik.forward(i)
  zolwik.left(59.5)

W żółwiku można zmieniać także kolor rysowanej linii w trakcie rysowania. W tym celu należy skorzystać z funkcji random. Po zaimportowaniu tego modułu do naszego pliku, trzeba wstawić listę kolorów używając nazewnictwa zgodnego ze schematem (patrz).

import random
kolory = ["CornflowerBlue",
    "DarkOrchid",
    "IndianRed",
    "DeepSkyBlue",
    "LightSeaGreen",
    "wheat",
    "SlateGray",
    "SeaGreen",
]

for i in range(6, 600, 2):
  zolwik.pencolor(random.choice(kolory))
  zolwik.forward(i)
  zolwik.left(59.5)

Pętla while

Pętla która wykonuje się tak długo jak dany warunek jest spełniany (czyli zwraca nam prawdę). Jeśli po drodze warunek się zmieni pętla się zatrzymuje.

i = 0

while i < 10
  print(i)
  i += 1

Jeśli warunek jest skonstruowany nieprawidłowo to pętla będzie trwać w nieskończoność.

i = 0

while i < 10
  print(i)
  i -= 1

W takim wypadku konieczne jest "siłowe" zatrzymanie programu poprzez równoczesne wciśnięcie ctrl + c.

W ten sposób możemy na użytkowniku wymusić wykonanie koniecznego działania

haslo = "haslo1234"

wprowadzone = ""
while wprowadzone != haslo:
  wprowadzone = input("wprowadź właściwe hasło: ")

print("Koniec programu")

Bez wprowadzenia konkretnego hasła program cały czas będzie żądał jego wprowadzenia.

punkty = 0

print('''
Pytanie
a
b
c
""")

wybor_uzytkownika = input("Wybierz dobrą dopowiedź a, b lub c: ")

while wybor_uzytkownika not in ("a", "b", "c")
  print("Zły wybór, spróbuj jeszcze raz.")
  wybor_uzytkownika = input("Wybierz a, b lub c: ")

if wybor_uzytkownika == "c"
  punkty+=1

print(f"Twoje punkty to: {punkty}")

x = 0
while True:
  x = x + 1
  print(x)

Nieskończone pętle mogą być stosowane świadomie np. przy działaniach różnego rodzaju programów. Zawsze jednak musi być sposób na wyjście z pętli, temu służy funkcja break.

Break

Funkcja break zmusza pętle while do zatrzymania. Przeważnie połączona jest z inną pętlą, tak by zatrzymać program po spełnieniu określonego warunku:

i = 100

while True:
  print(i)
  if i == 0:
    break
  i -= 1

x = 0

while True:
  x = x + 1
  print(x)
  if x == 99:
    break

Wykorzystując pętle while można odtworzyć każde zachowanie pętli for, ale jego wykonanie może zająć więcej czasu (to jednak nie działa na odwrót) i wymaga wprowadzenia dodatkowych zmiennych. Przyjrzyjmy się jak za pomocą pętli while stworzyć kwadrat (patrz dla porównania wzór z użyciem if).

i = 0
while i < 4:
    zolwik.forward(100)
    zolwik.right(90)
    i +=1

Podobnie jest w przypadku np. wzorów na wielokąty:

ilosc_scianek = 6
skret = 360 / ilosc_scianek
dlugosc_boku = 50
i = 0
while i < ilosc_scianek:
    zolwik.forward(dlugosc_boku)
    zolwik.left(skret)
    i += 1

Pamiętaj, że funkcja while zadziała tylko gdy warunek jest prawdziwy. W pozostałych wypadkach, nie wykona się.

x = 0
while False:
  x = x + 1
  print(x)

x = 0
while False:
  x = x + 1
print(x)

n = 5
while n:
  n = n - 1
  print(n, end=" ")

Ćwiczenia

Stwórz Ciąg Fibonacciego czyli ciąg liczb naturalnych określony w następujący sposób: pierwszy wyraz jest równy 0, drugi jest równy 1, a każdy kolejny jest sumą dwóch poprzednich: 0 1 1 2 3 5 8 itd.

lista = [0, 1]
pulap = 50
suma_ostatnich = lista[-1] + lista[-2]
while suma_ostatnich < pulap:
  lista.append(suma_ostatnich)
  suma_ostatnich = lista[-1] + lista[-2]
print(lista)

Wykorzystaj ciąg Fibonacciego by stworzyć za pomocą modułu turtle ciąg kwadratów powiększający się właśnie o kolejne liczby z tego ciągu. Dodatkowo pokoloruj je na losowe kolory. Zgodnie z obrazkiem:

import turtle
import random

zolwik = turtle.Turtle()
zolwik.speed(5)
zolwik.shape("turtle")

lista = [0, 1]
pulap = 50
suma_ostatnich = lista[-1] + lista[-2]
dl_boku = 10
kolory = [
    "CornflowerBlue",
    "DarkOrchid",
    "IndianRed",
    "DeepSkyBlue",
    "LightSeaGreen",
    "wheat",
    "SlateGray",
    "SeaGreen",
]

while suma_ostatnich < pulap:
  lista.append(suma_ostatnich)
  suma_ostatnich = lista[-1] + lista[-2]

for element in lista[1:]:
  zolwik.fillcolor(random.choice(kolory))
  zolwik.begin_fill()
  for _ in range(4):
      zolwik.forward(dl_boku*element)
      zolwik.left(90)
  zolwik.end_fill()
  zolwik.forward(dl_boku*element)
  zolwik.left(90)
  zolwik.forward(dl_boku*element)
turtle.exitonclick()

Dokonując niewielkiej zmiany w kodzie można sprawić by zółwik pokolorował tylko część kwadratów

for element in lista[1:]:
  zolwik.fillcolor(random.choice(kolory))
  zolwik.begin_fill()
  for _ in range(6):
      zolwik.forward(dl_boku*element)
      zolwik.left(90)
  zolwik.right(90)  
  zolwik.end_fill()

Zadanie domowe

1) Stwórz błądzenie losowe żółwika stosując się do kilku zasad: 1) Żółwik przemieszcza się o stałą odległość (30); 2) Może skręcać o 90, 180, 270 lub 360 stopni; 3) Może wchodzić na swoją ostatnią ścieżkę; oraz 4) losowo zmienia kolor linii.

import turtle
import random

zolwik = turtle.Turtle()
zolwik.speed(7)
zolwik.shape("turtle")
zolwik.pensize(3)
screen=turtle.Screen()
screen.setup(1920,1080)

kolory = [
    "CornflowerBlue",
    "DarkOrchid",
    "IndianRed",
    "DeepSkyBlue",
    "LightSeaGreen",
    "wheat",
    "SlateGray",
    "SeaGreen",
]
dl_boku = 30
kat = (90, 180, 270, 360)
while True:
    zolwik.pencolor(random.choice(kolory))
    zolwik.forward(dl_boku)
    zolwik.left(random.choice(kat))
turtle.exitonclick()

2. Refakturuj quiz wzbogacając go o pętle for i while oraz losowy wybór

import random

pytania = {
    "Kiedy odbyła się bitwa pod Grunwaldem?": [
        "1410", "1454", "1310", "1267",
    ],
    "Kiedy wybuchła druga wojna światowa?": [
        "1939", "1918", "1914", "1941",
    ],
    "Kiedy wybrano Polaka na papieża?": [
        "1978", "1987", "1992", "1982"]
}
gracz = input("Podaj swoje imię: ")
print(f"Witaj {gracz}!")
wynik = 0
ranking = {}
ranking[gracz] = wynik

for klucz_pytanie, war_odpowiedzi in pytania.items():
    prawidlowa_odp = war_odpowiedzi[0]
    print(klucz_pytanie)
    alternatywy = random.sample(war_odpowiedzi, k=4)
    print(alternatywy[0])
    print(alternatywy[1])
    print(alternatywy[2])
    print(alternatywy[3])
    odpowiedz = input("Twoja odpowiedź to: ")

    while odpowiedz not in (war_odpowiedzi):
      print("Zły wybór, spróbuj jeszcze raz.")
      odpowiedz = input("Twoja odpowiedź to: ")

    if odpowiedz == prawidlowa_odp:
        wynik +=1
        print("Brawo!")
    else:
        print("Pudło!")

print(f"Twój wynik {gracz} to {wynik}")
print("\n---Wyniki---")
for gracz, wynik in ranking.items():
    print(f"{gracz} zdobył {wynik}")

C.d. Refaktoryzacji quizu w lekcji 7.