广州做模板网站的公司,济南市历城区精神文明建设网,免费开店的平台有哪些,最火的网页游戏在 Python 中跳出嵌套循环的 5 种方法(5 Ways To Break Out of Nested Loops in Python) 文章目录 在 Python 中跳出嵌套循环的 5 种方法(5 Ways To Break Out of Nested Loops in Python)1. 添加标志变量 Add a Flag Variable2. 抛出异常 Raise an Exception3. 再次检查相同条…在 Python 中跳出嵌套循环的 5 种方法(5 Ways To Break Out of Nested Loops in Python) 文章目录 在 Python 中跳出嵌套循环的 5 种方法(5 Ways To Break Out of Nested Loops in Python)1. 添加标志变量 Add a Flag Variable2. 抛出异常 Raise an Exception3. 再次检查相同条件 Check the Same Condition Again4. 使用 For-Else 语法 Use the For-Else Syntax5. 将其放入函数中 Put It Into a Function最终想法: 避免嵌套循环 Avoid Nested LoopsConclusion 结论 我们都知道Python 是一种优雅的编程语言。但任何事物都有弱点。有时Python 并不那么优雅。 例如当我们需要跳出嵌套循环时如下
for a in list_a:for b in list_b:if condition(a,b):breakbreak 关键字keyword只能帮助我们跳出最内层的循环inner-most loop。我们能直接同时跳出两个嵌套循环two nested loops吗Python 中是否有一些内置关键字built-in keywords或技巧tricks
遗憾的是该操作没有内置支持no built-in support。
俗话说“比较是快乐的小偷comparison is the thief of joy”。Python 做不到这一点但其他语言可以比如 PHP
foreach ($a_list as $a)
{foreach ($b_list as $b){if (condition($a, $b)){break 2; //break out of 2 loops}}
}在 PHP 中 break 关键字接受一个可选的数字该数字决定了要跳出多少个嵌套循环nested loops。默认值为 1 表示跳出最内层的循环inner-most loop。
这是一个非常简洁明了的解决方案。PHP 在这里确实更加优雅。
但这并不意味着我们必须现在就开始学习 PHP。因为 Python 非常灵活我们有很多其他方法可以在没有语法支持的情况下获得相同的结果。
本文将介绍 Python 中跳出嵌套循环break out of nested loops的 5 种方法。最后它还会提到如何在可能的情况下避免嵌套循环问题。希望您在阅读后能重拾对 Python 的信心。
1. 添加标志变量 Add a Flag Variable
这是一个有效的解决方案effective solution。我们定义一个变量variable并将其作为标志flag。下面我们来看一个简单的例子
# add a flag variable
break_out_flag False
for i in range(5):for j in range(5):if j 2 and i 0:break_out_flag Truebreakif break_out_flag:break如上所示 break_out_flag 变量是一个很好的信使messenger可以告诉程序何时应该跳出外循环break out of the outer loop。
虽然效果不错但我们的代码有点不整齐因为我们添加了一个新变量variable来解决这个简单的问题。这并不是绝对必要的。
让我们来看看其他选择。
2. 抛出异常 Raise an Exception
如果我们不能按预期使用 break 关键字keyword。为什么不换一种方式来实现操作呢在 Python 异常处理技术exception handling techniques 的帮助下我们可以跳出嵌套循环如下所示
# raise an exception
try:for i in range(5):for j in range(5):if j 2 and i 0:raise StopIteration
except StopIteration:pass正如上述程序所示我们可以将 “中断break” 视为 “异常exception”并将其抛出throw嵌套循环nested loops。
3. 再次检查相同条件 Check the Same Condition Again
由于一个条件condition会导致中断breaking因此在每个循环中检查相同的条件condition也是一个可行的解决方案feasible solution。比如下面的例子
# check the same condition again
for i in range(5):for j in range(5):if j 2 and i 0:breakif j 2 and i 0:break上述方法可行但不是个好主意。至少效率不高。因为多次检查同一件事会浪费很多时间。
4. 使用 For-Else 语法 Use the For-Else Syntax
Python 有一种特殊的语法special syntax“for-else”。它并不流行not popular甚至有人从来不知道它。因为每个人的习惯都是在 if 后面使用 “else”。
然而当涉及到跳出嵌套循环时。这种非常规的语法可以提供帮助。
# use the for-else syntax
for i in range(5):for j in range(5):if j 2 and i 0:breakelse: # only execute when its no break in the inner loopcontinuebreak上面的代码利用了 “for - else” 技术因为 else 语句下的代码只有在内层inner loop循环完成且没有任何中断any breaking的情况下才会执行。
如果你还不熟悉 “for-else” 语法请看看下面的代码。这是 “for-else” 示例的 “翻译”即等效代码。
# the same as for-else syntax
for i in range(5):for j in range(5):if j 2 and i 0:breakif not (j 2 and i 0):continuebreak 总之这种方法是可行的但我们必须熟悉奇怪的 “if-else” 语法syntax。
5. 将其放入函数中 Put It Into a Function
如果我们将嵌套循环nested loops放入一个函数function中破解问题就变得简单了。因为我们可以使用 return 关键字keyword而不是 break 。
# make it as a function
def check_sth():for i in range(5):for j in range(5):if j 2 and i 0:return
check_sth() # Run the function when needed如上所示这种解决方案solution看起来更优雅more elegant。没有标志变量no flags variables没有 “try-except” 或 “for-else” 语法syntax也没有不必要的条件检查condition checking。
此外“将谓词循环转化为谓词函数Turn Predicate Loops into Predicate Functions” 是 LLVM 编译器基础架构团队推出的一种良好的编码实践。
函数Functions在 Python 中非常灵活flexible。我们可以很容易地定义嵌套函数nested functions或闭包closures。因此如果嵌套循环nested loops只在另一个函数function中使用一次我们只需在外部函数outer function中定义即可
def out_func():# do somethingdef check_sth():for i in range(5):for j in range(5):if j 2 and i 0:return# do somethingcheck_sth() # Run the function when needed# do something然而仅为两个 for 循环定义嵌套函数似乎也不太优雅。
最终想法: 避免嵌套循环 Avoid Nested Loops
如果没有优雅的解决方案来跳出嵌套循环nested loops为什么不避免编写嵌套循环呢如果可能的话我们会巧妙地将困难的问题变成更简单的问题。
通过使用一些辅助函数helper functions我们确实可以避免嵌套循环avoid nested loops
# Avoid nested loops
import itertoolsfor i, j in itertools.product(range(5), range(5)):if j 2 and i 0:break如上所示在 itertools.product 函数的帮助下我们前面的示例可以避免嵌套循环。 product 函数会根据输入的可迭代对象iterables 生成笛卡尔积Cartesian product。
遗憾的是这种方法无法避免所有嵌套循环nested loops。例如如果我们需要在循环中处理无限的数据流这种方法就无能为力。
注意在 product() 运行之前它会完全消耗输入的可迭代对象iterables在内存中保留数值池以生成乘积。因此它只适用于有限的输入。
但是避免嵌套循环avoid nested loops和提高程序的可读性improve readability仍然是个好主意。
Conclusion 结论
在 Python 中我们至少有五种跳出嵌套循环break out of nested loops的可行方法。它们都不如 PHP 的方法优雅但至少我们可以实现这一操作。幸运的是如果我们能借助 itertools.product 函数将嵌套循环nested loops转换为更简单的循环simpler loop我们就不必使用嵌套循环nested loops了。
