Een alternatieve manier om loops te implementeren is via de for loop. for loops zijn gemakkelijker en veiliger te gebruiken dan while loops, maar kunnen niet voor alle iteratie problemen gebruikt worden. while loops bieden een generieke oplossing voor loops. Met andere woorden, alles wat een for loop kan doen, kan een while loop ook doen, maar niet andersom.

De syntax voor de for loop is:

for <variabele> in <collectie>:
    <acties>

A for loop krijgt een collectie van items, en verwerkt deze items één voor één in de volgorde waarin ze worden aangeboden. Iedere cyclus door de loop verwerkt één item door het in de variabele te stoppen die naast de for staat. Die variabele kan dan gebruikt worden in het blok code van de loop. De variabele hoeft niet te bestaan voordat de for loop bezocht wordt. Als de variabele al bestaat, wordt hij overschreven. Als hij nog niet bestaat, wordt hij aangemaakt. Het is overigens een echte variabele, in de zin dat hij nog steeds bestaat als de loop afgelopen is. Na afloop van de loop bevat hij het laatste item dat verwerkt is.

Op dit punt vraag je je wellicht af wat een “collectie” is. Er zijn verschillende soorten collecties in Python, en ik zal er een paar introduceren in dit hoofdstuk. In latere hoofdstukken volgen er meer.

for loop met strings

De enige collectie die in de voorgaande hoofdstukken besproken is, is de string. Een string is een collectie van tekens, bijvoorbeeld, de string "banaan" is een collectie van de tekens "b", "a", "n", "a", "a", en "n", in die specifieke volgorde. De volgende code verwerkt ieder van de tekens van deze collectie:

for letter in "banaan":
    print( letter )
print( "Klaar" )

Hoewel deze code vrij triviaal is, zal ik hem voor de duidelijkheid stap voor stap bespreken (ik heb geen stroomdiagram gemaakt, want dat is lastig voor for loops).

Als de for loop wordt aangetroffen, neemt Python de collectie (de string "banaan" in dit geval) en maakt er een zogeheten “iterabele” van. Wat dat precies is komt pas in hoofdstuk 24 aan de orde, maar vooralsnog mag je aannemen dat het een lijst is van alle tekens in de string, in de volgorde dat ze in de string staan. Python neemt dan de eerste van deze tekens, en stopt hem in de variabele letter. Daarna voert Python het blok code onder de for uit.

Het blok code bevat maar één regel, namelijk het printen van letter. Het programma print dus de letter “b,” en keert dan terug bij de for. Python neemt dan het volgende teken, namelijk de eerste “a,” en voert wederom het blok code uit, maar nu met "a" als waarde in letter. Dit proces wordt herhaald voor ieder van de tekens. Nadat alle tekens verwerkt zijn, eindigt de for loop. Python voert dan nog de laatste regel van het programma uit, het printen van het woord “Klaar.”

Om volledig helder te zijn: In de for loop hoef je niet ergens expliciet een variabele te verhogen of zo, of zelf iets te schrijven dat het volgende teken van de string pakt. De for loop handelt dat automatisch af: iedere keer dat de loop terugkeert bij de regel met de for, wordt het volgende item uit de collectie gepakt.

for loop met een variabele collectie

In de code hierboven wordt de string "banaan" gebruikt als collectie, maar er had ook een variabele gebruikt kunnen worden die een string bevat. Bijvoorbeeld, de volgende code is gelijk aan de vorige:

fruit = "banaan"
for letter in fruit:
    print( letter )
print( "Klaar" )

Je kunt je afvragen of dat niet gevaarlijk is. Wat gebeurt er als de programmeur iets in het blok code van de loop schrijft dat de inhoud van de variabele fruit wijzigt? Je kunt het effect hiervan testen met de volgende code:

fruit = "banaan"
for letter in fruit:
    print( letter )
    if letter == "n":
        fruit = "mango"
print( "Klaar" )

Als je deze code uitvoert, merk je dat het wijzigen van de inhoud van de variabele fruit in de loop geen effect heeft op het proces. De serie tekens die de loop verwerkt wordt slechts eenmalig bepaald, namelijk de eerste keer dat Python de loop betreedt. Het wijzigen van fruit in "mango" gedurende het proces waarbij de loop de tekens van "banaan" verwerkt, laat de loop niet ophouden met het verwerken "banaan". Het is een prachtige eigenschap van for loops dat ze gegarandeerd eindigen. for loops kunnen niet eindeloos zijn!¹¹

Wat bovenstaande code ook illustreert is dat het mogelijk is om een conditie in het blok code van een loop te stoppen. Wellicht verbaast je dat niet, en het hoeft je ook niet te verbazen, want de syntactische definitie van loops legt geen beperkingen op aan wat de acties zijn die een loop mag uitvoeren. Dus zulke acties mogen condities zijn. Het mogen zelfs loops zijn (meer daarover volgt later in dit hoofdstuk).

for loop met een getallenreeks

Pythin heeft een functie range() die het mogelijk maakt een serie opeenvolgende getallen te genereren. range() wordt vaak gebruikt in combinatie met een for loop, bijvoorbeeld om een loop te maken die een specifiek aantal malen wordt uitgevoerd. De eenvoudigste manier om range() aan te roepen is met één parameter, namelijk een integer. De functie genereert dan een opeenvolgende lijst van integers, beginnend bij nul, tot aan maar niet inclusief de parameter.

for x in range( 10 ):
    print( x )

range() kan meer dan één parameter meekrijgen. Als je er twee meegeeft, dan is de eerste het startgetal (de default is nul), en de tweede het eindgetal. Het eerste getal zit in de gegenereerde serie, het tweede niet. Als je drie getallen meegeeft, zijn de eerste twee als direct hiervoor aangegeven, en is de derde een stapgrootte, dat wil zeggen, de afstand tussen de gegenereerde getallen. Default stapgrootte is 1. Als je wilt aftellen dan is dat mogelijk: je geeft dan een negatieve stapgrootte. Je moet dan wel ervoor zorgen dat het startgetal groter is dan het eindgetal.

for x in range( 1, 11, 2 ):
    print( x )

Wijzig in bovenstaande code de drie parameters een paar keer, om het effect van deze wijzigingen te bestuderen. Ga door totdat je de range() functie begrijpt.

Gebruik een for loop en een range() functie om veelvouden van 3 af te drukken, beginnend bij 21, aftellend tot 3, in slechts twee regels code.

for loop met een handmatige collectie

Als je een serie items hebt in een collectie die je “handmatig” hebt samengesteld, kun je die middels een for loop verwerken als je de items tussen haakjes zet. Een serie items tussen haakjes is een “tuple.” Tuples worden in hoofdstuk 12 uitgebreid besproken.

for x in ( 10, 100, 1000, 10000 ):
    print( x )

Of:

for x in ( "appel", "peer", "druif", "banaan", "mango", "kers" ):
    print( x )

Een collectie die je zo samenstelt mag zelfs uit verschillende data types bestaan.

for loop oefeningen

Om grip te krijgen op het gebruik van for loops, zijn hier een paar oefeningen:

Je hebt al code gecreëerd voor een while loop waarin om vijf getallen wordt gevraagd en het totaal getoond wordt. Doe dat nu met een for loop.

Je hebt ook code gecreëerd voor een while loop die aftelt tot nul, en dan “Start!” print. Doe dat nu met een for loop.

Ik ga geen oefening geven waarin je met een for loop de gebruiker vraagt om getallen totdat de gebruiker nul ingeeft. Waarom niet?