For Python: aprenda a utilizar a loop for com exemplos

O for loop em Python é uma poderosa estrutura de controle de fluxo que permite iterar sobre sequências como listas, strings e ranges. Ele é essencial para automatizar tarefas repetitivas de maneira eficiente. Neste artigo, vamos explorar em detalhes o que é o for loop em Python, como ele funciona, sua sintaxe, palavras-chave importantes e diversos exemplos práticos e avançados. Vamos lá!

O que é o for loop em Python?

O for loop em Python representa uma das formas mais comuns de estrutura de repetição, permitindo iterar sobre uma sequência de elementos e executar um bloco de código múltiplas vezes. Em Python, o for loop é muito flexível e pode iterar sobre listas, strings, tuplas, dicionários e outros iteráveis.

O que são estruturas de repetição?

Estruturas de repetição, como o for loop, são fundamentais na programação, pois permitem que um bloco de código seja executado várias vezes, economizando tempo e esforço.

Em Python, temos duas principais estruturas de repetição: o for loop e o while loop. O for loop é usado quando sabemos de antemão quantas vezes queremos repetir um bloco de código, enquanto o while loop é usado quando a repetição depende de uma condição que pode mudar durante a execução do programa.

Por exemplo, imagine que você precisa imprimir os números de 1 a 10. Em vez de escrever dez linhas de código, você pode usar um for loop para fazer isso de forma mais eficiente:

for numero in range(1, 11):
    print(numero)

O que são iteráveis?

Iteráveis são objetos que podem ser percorridos elemento por elemento. Em Python, muitos tipos de dados são iteráveis, incluindo listas, strings, tuplas, dicionários e até mesmo objetos gerados por funções como range(). Quando usamos um for loop, estamos iterando sobre esses elementos, um de cada vez.

Por exemplo, uma lista é um iterável comum:

frutas = ['maçã', 'banana', 'cereja']
for fruta in frutas:
    print(fruta)

Neste exemplo, o for loop itera sobre cada elemento da lista frutas, imprimindo cada fruta na tela. Da mesma forma, podemos iterar sobre os caracteres de uma string:

nome = "Python"
for letra in nome:
    print(letra)

Como criar um for loop em Python

Criar um for loop em Python é simples e direto, e a sua estrutura básica é a seguinte:

for item in iteravel:
    # Faça algo com o item

Vamos ver um exemplo prático. Suponha que você queira imprimir os números de 0 a 4:

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

Neste caso, a função range(5) gera uma sequência de números de 0 a 4. O for loop itera sobre essa sequência, atribuindo cada número à variável numero e imprimindo-o na tela.

Outro exemplo é iterar sobre uma lista de nomes:

nomes = ['Ana', 'Bruno', 'Carlos']
for nome in nomes:
    print(f'Olá, {nome}!')

Aqui, o for loop itera sobre a lista nomes, atribuindo cada nome à variável nome e imprimindo uma saudação para cada nome.

Explicando a sintaxe do for loop

A sintaxe do for loop em Python é bastante intuitiva. Vamos dissecar um exemplo para entender melhor:

valores = [10, 20, 30]
for valor in valores:
    print(f'O valor é: {valor}')

1. Definição de um iterável: no caso, criamos uma lista chamada valores com três elementos: 10, 20 e 30.
2. Início do for loop: a linha for valor in valores: inicia o for loop. A variável valor armazena cada elemento da lista valores durante a iteração.
3. Bloco de código indentado: a função print(f’O valor é: {valor}’) exibe o valor atual de valor na tela.

O for loop continua a iterar até que todos os elementos da lista tenham sido processados. A indentação é crucial em Python, pois indica quais linhas de código pertencem ao bloco do for loop.

Outro exemplo é iterar sobre uma string:

nome = "Juliano"
for caractere in nome:
    print(f"O caractere é: {caractere}")

1. Definição de um iterável: aqui, criamos uma string chamada nome com o valor “Juliano”.
2. Início do for loop: a linha for caractere in nome: inicia o for loop. A variável caractere armazenará cada caractere da string nome durante a iteração.
3. Bloco de código indentado: print(f”O caractere é: {caractere}”) exibe o valor atual de caractere na tela.

O for loop continua a iterar até que todos os caracteres da string tenham sido processados.

Keywords importantes na utilização de um laço for

Vamos explorar três palavras-chave importantes que podem ser usadas dentro de um laço for em Python: break, else e continue.

A keyword break

O que o break faz no loop for?

A palavra-chave break é usada para interromper a execução de um loop for antes que ele percorra todos os elementos da sequência. Quando o break é encontrado, o loop é imediatamente encerrado e o controle do programa passa para a próxima linha de código após o loop. Isso é útil quando queremos parar a iteração ao encontrar um determinado valor ou condição.

Exemplo de código com break

Vamos ver um exemplo prático de como usar o break em um loop for. Suponha que temos uma lista de números e queremos parar a iteração assim que encontrarmos o número 5.

# Lista de números
numeros = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# Iterando sobre a lista
for numero in numeros:
    print(f"Analisando o número: {numero}")
    if numero == 5:
        print("Número 5 encontrado! Interrompendo o loop.")
        break
    print(f"Número {numero} não é 5.")

print("Loop encerrado.")

Neste código, o loop for percorre a lista numeros. Para cada número, ele verifica se o número é igual a 5. Quando o número 5 é encontrado, a instrução break é executada, interrompendo o loop. Então, o resultado será:

Analisando o número: 1
Número 1 não é 5.
Analisando o número: 2
Número 2 não é 5.
Analisando o número: 3
Número 3 não é 5.
Analisando o número: 4
Número 4 não é 5.
Analisando o número: 5
Número 5 encontrado! Interrompendo o loop.
Loop encerrado.

A keyword else

O que o else faz no loop for?

A palavra-chave else pode ser usada em conjunto com um loop for para executar um bloco de código quando o loop termina normalmente, ou seja, sem que um break seja encontrado. Isso é útil para executar uma ação apenas se o loop percorreu todos os elementos da sequência sem interrupção.

Exemplo de código com for else

Vamos ver um exemplo prático de como usar o else em um loop for. Suponha que queremos verificar se um número específico está presente em uma lista. Se o número não for encontrado, queremos exibir uma mensagem.

# Lista de números
numeros = [1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10]

# Número a ser encontrado
numero_procurado = 5

# Iterando sobre a lista
for numero in numeros:
    if numero == numero_procurado:
        print(f"Número {numero_procurado} encontrado!")
        break
else:
    print(f"Número {numero_procurado} não encontrado na lista.")

print("Busca concluída.")

Neste código, o loop for percorre a lista numeros em busca do numero_procurado. Se o número for encontrado, a instrução break é executada, interrompendo o loop. Se o loop terminar sem encontrar o número, o bloco else é executado. Dessa forma, o resultado será:

Número 5 não encontrado na lista.
Busca concluída.

A keyword continue

O que o continue faz no loop for?

A palavra-chave continue é usada para pular a iteração atual do loop e passar para a próxima iteração. Quando o continue é encontrado, o loop imediatamente pula para a próxima iteração, ignorando qualquer código restante na iteração atual. Isso é útil quando queremos ignorar certos valores ou condições dentro do loop.

Exemplo de código com for continue

Vamos ver um exemplo prático de como usar o continue em um loop for. Suponha que queremos iterar sobre uma lista de números e imprimir apenas os números pares:

# Lista de números
numeros = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

# Iterando sobre a lista
for numero in numeros:
    if numero % 2 != 0:
        continue
    print(f"Número par: {numero}")

print("Loop concluído.")

Neste código, o loop for percorre a lista numeros. Para cada número, ele verifica se o número é ímpar usando o operador de módulo (%). Se o número for ímpar, a instrução continue é executada, pulando para a próxima iteração. Se o número for par, ele é impresso. Assim, o resultado será:

Número par: 2
Número par: 4
Número par: 6
Número par: 8
Número par: 10
Loop concluído.

Exemplos avançados de for loop em Python

Vamos explorar agora exemplos mais avançados de for loop em Python para que você entenda tudo que será capaz de fazer ao entender essa estrutura com profundidade!

For dentro de um for

Um for loop dentro de outro for loop é uma técnica poderosa para iterar sobre estruturas de dados mais complexas, como listas de listas. Isso é conhecido como loop aninhado.

O que é um loop aninhado?

Um loop aninhado é simplesmente um loop dentro de outro loop. Isso permite iterar sobre elementos de uma estrutura de dados que contém outras estruturas de dados. Por exemplo, uma lista de listas.

Vamos considerar uma matriz (lista de listas) e iterar sobre cada elemento:

matriz = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
]

for linha in matriz:
    for elemento in linha:
        print(elemento, end=' ')

Neste exemplo, temos uma matriz 3×3. O primeiro for loop itera sobre cada linha da matriz, enquanto o segundo for loop itera sobre cada elemento dentro da linha. O resultado então será:

1 2 3 4 5 6 7 8 9

For loop em uma linha

Python permite escrever loops de forma concisa, utilizando uma única linha de código. Isso é especialmente útil para operações simples e pode tornar o código mais legível.

Para escrever um for loop em uma linha, utilizamos a seguinte sintaxe:

for item in iteravel: expressão

Vamos printar o quadrado dos valores de 0 a 9 com um for em uma linha:

for i in range(10): print(i, end=', ')

Neste exemplo, x**2 é a expressão que queremos calcular para cada x na sequência range(10). O resultado será:

0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81,

Usar for loops em uma linha pode tornar o código mais conciso e legível, especialmente para operações simples. No entanto, é importante não abusar dessa técnica, pois pode tornar o código difícil de entender se usado de forma excessiva.

For loop para compreensão de lista

A compreensão de lista é uma técnica poderosa em Python que permite criar listas de forma concisa e eficiente. Ela combina a criação de listas com a iteração e, opcionalmente, com a filtragem de elementos.
A sintaxe básica da compreensão de lista é:

nova_lista = [expressão for item in sequência if condição]

Vamos criar uma lista de números pares de 0 a 10:

pares = [x for x in range(11) if x % 2 == 0]
print(pares)

Neste exemplo, x for x in range(11) itera sobre os números de 0 a 10, e if x % 2 == 0 filtra apenas os números pares. Portanto, o resultado será:

[0, 2, 4, 6, 8, 10]

A compreensão de lista é útil porque torna o código mais conciso e legível. Ela é especialmente útil para criar novas listas a partir de listas existentes, aplicando transformações e filtros de forma eficiente.

Exemplos úteis de códigos com for loop em Python

Como a Asimov tem uma abordagem muito prática de resolução de problemas, tentamos sempre mostrar casos úteis de aplicação dos conceitos abordados, e não poderia ser diferente com o loop for. Vamos ver exemplos de códigos com com três casos práticos: contar a frequência de caracteres em uma string, gerar uma lista de números Fibonacci e remover duplicatas de uma lista.

Contando a frequência de caracteres em uma string

Para contar a frequência de caracteres em uma string, podemos usar um for loop para iterar sobre cada caractere e um dicionário para armazenar as contagens. Isso nos permite saber quantas vezes cada caractere aparece na string.

Veja este exemplo prático:

# String de exemplo
texto = "programação em Python"

# Dicionário para armazenar a frequência dos caracteres
frequencia = {}

# Iterando sobre cada caractere na string
for caractere in texto:
    if caractere in frequencia:
        frequencia[caractere] += 1
    else:
        frequencia[caractere] = 1

# Exibindo a frequência dos caracteres
for caractere, contagem in frequencia.items():
    print(f"Caractere: {caractere} -> Frequência: {contagem}")

Este método é eficiente e fácil de entender, sendo uma ótima maneira de praticar o uso de for loops com a ajuda de dicionários em Python.

Gerando uma lista de números Fibonacci

A sequência de Fibonacci é uma série de números onde cada número é a soma dos dois anteriores. Podemos usar um for loop para gerar essa sequência de forma eficiente.

Observe o exemplo:

# Número de elementos na sequência de Fibonacci
n = 10

# Lista para armazenar a sequência de Fibonacci
fibonacci = [0, 1]

# Gerando a sequência de Fibonacci
for i in range(2, n):
    proximo_numero = fibonacci[i-1] + fibonacci[i-2]
    fibonacci.append(proximo_numero)

# Exibindo a sequência de Fibonacci
print(f"Sequência de Fibonacci com {n} elementos: {fibonacci}")

Nele, vemos como usar um loop for para gerar uma sequência matemática.

Removendo duplicatas de uma lista

Remover duplicatas de uma lista é uma tarefa comum que pode ser realizada de forma eficiente com um for loop:

lista_com_duplicatas = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]

# Lista para armazenar o resultado final sem duplicatas
lista_sem_duplicatas = []

# Removendo duplicatas
for elemento in lista_com_duplicatas:
    if elemento not in lista_sem_duplicatas:
        lista_sem_duplicatas.append(elemento)

# Exibindo a lista sem duplicatas
print(f"Lista original: {lista_com_duplicatas}")
print(f"Lista sem duplicatas: {lista_sem_duplicatas}")

Conclusão

Compreender com profundidade as estruturas de repetição em Python é fundamental na sua jornada para iniciar na programação. O loop for é uma ferramenta fundamental e será de grande auxílio para manter um código mais organizado, eficiente e de fácil legibilidade.

Fica o convite para aprofundar seu conhecimento no loop while através do artigo While em Python: o que é e como funciona, assim você consolida as duas principais formas de gerar iterações em seus códigos Python.

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Sinta-se à vontade para compartilhar este artigo com seus amigos e entusiastas da linguagem Python. Um abraço e até a próxima!