что означает итерация цикла
Итерация
Когда какое-то действие необходимо повторить большое количество раз, в программировании используются циклы. Например, нужно вывести 200 раз на экран текст «Hello, World!». Вместо двухсоткратного повторения одной и той же команды вывода текста часто создается цикл, который проходится 200 раз, и 200 раз выполняет то, что написано в теле цикла. Один шаг цикла и называется итерацией.
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Итерация» в других словарях:
итерация — повторение, цикл Словарь русских синонимов. итерация сущ., кол во синонимов: 2 • операция (457) • … Словарь синонимов
итерация — — [[http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=23]] итерация Повторное применение математической операции (с измененными данными) при решении вычислительных задач для постепенного приближения к нужному результату (это видно на… … Справочник технического переводчика
Итерация — повторное применение математической операции в серии аналогичных операций, производимых для получения результата. Словарь бизнес терминов. Академик.ру. 2001 … Словарь бизнес-терминов
ИТЕРАЦИЯ — (от лат. iteratio повторение) повторное применение какой либо математической операции … Большой Энциклопедический словарь
Итерация — (iteration): более чем однократное использование компонента при различном выполнении операций. Источник: ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ. КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. ЧАСТЬ 1.… … Официальная терминология
итерация — и, ж. itération f. <лат. iterare повторять, возобновлять. мат. Результат применения какой н. математической операции, получающийся в серии аналогичных операций. Крысин 1998. Итерированный ая, ое. Повторенный. Зауэр. Лекс. СИС 1954: итера/ция … Исторический словарь галлицизмов русского языка
Итерация — [iteration] повторное применение математической операции (с измененными данными) при решении вычислительных задач для постепенного приближения к нужному результату (это видно на блок схеме вычисления среднего арифметического см. рис. A.2 к статье … Экономико-математический словарь
итерация — (от лат. iteratio повторение), повторное применение какой либо математической операции. * * * ИТЕРАЦИЯ ИТЕРАЦИЯ (от лат. iteratio повторение), повторное применение какой либо математической операции … Энциклопедический словарь
итерация — iteracija statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. iteration vok. Iteration, f rus. итерация, f pranc. itération, f … Automatikos terminų žodynas
Готовимся к собеседованию по PHP: Всё об итерации и немного про псевдотип «iterable»
Не секрет, что на собеседованиях любят задавать каверзные вопросы. Не всегда адекватные, не всегда имеющие отношение к реальности, но факт остается фактом — задают. Конечно, вопрос вопросу рознь, и иногда вопрос, на первый взгляд кажущийся вам дурацким, на самом деле направлен на проверку того, насколько хорошо вы знаете язык, на котором пишете.
И, разумеется, какими бы вам странными и некорректными ни казались вопросы на собеседовании, приходить нужно всё-таки подготовленным, зная тот язык, за программирование на котором вам собираются платить.
Третья часть серии статей посвящена одному из самых объемных понятий в современном PHP — итерации, итераторам и итерируемым сущностям. Я постарался свести в один текст некий минимум знаний об этом вопросе, пригодный для самоподготовки к собеседованию на позицию разработчика на PHP.
Две предыдущие части:
Массивы в PHP
Давайте начнем с самого начала.
В PHP есть массивы. Массивы в PHP являются ассоциативными, то есть хранят в себе пары (ключ, значение), где ключом должен быть int или string, а значение может иметь любой тип.
Ключ и значение разделяются символом «=>». Иногда ключ иначе называют «индексом», в PHP это равнозначные термины.
На массивах в PHP определен довольно полный набор операций:
Также имеется множество функций для работы с массивами — десятки и сотни их!
Однако самым, пожалуй, главным свойством массивов в PHP является возможность последовательно пройтись по всем элементам массива, получая все пары «ключ-значение» по порядку.
Итерация по массивам
Процесс прохода по массиву называется «итерацией» (или «перебором») (кстати, каждый шаг, получение каждой отдельной пары «ключ-значение» — тоже «итерация»), а сам массив, таким образом, является итерируемой («перебираемой») сущностью.
Самый простой пример процесса итерации это, конечно же, совместный цикл, реализованный оператором foreach:
Обратите внимание на всё тот же знак «=>», который разделяет ключ и значение в заголовке цикла.
Но как же PHP понимает — какой элемент массива взять на конкретном шаге цикла? Какой взять следующим? И когда остановиться?
Для ответа на этот вопрос следует знать о существовании так называемого «внутреннего указателя», существующего в каждом массиве. Этот невидимый указатель указывает на «текущий» элемент и умеет сдвигаться на шаг вперед — на следующий элемент или снова сбрасываться на первый элемент.
Для прямой работы с внутренним указателем в PHP существуют функции, которые проще всего изучить на примере:
Легко заметить, что приведенный пример кода фактически эквивалентен ранее использовавшемуся циклу foreach, и что foreach является как бы синтаксическим сахаром для функций reset(), key(), current(), next() (а еще есть функции end() и prev() — для организации перебора в обратном порядке).
Это утверждение было верным до PHP 7, однако сейчас дело обстоит немного не так — цикл foreach перестал использовать тот же самый внутренний указатель, что reset(), next() и другие функции итерации, поэтому перестал изменять его позицию.
Промежуточный итог
Итак, подведем краткий итог, как устроена итерация по массивам в PHP:
Итерация по объектам
Объекты, как и массивы, являются итерируемыми сущностями. Обход объектов идет по их видимым в данном контексте свойствам, причем ключами служат имена свойств.
Однако такая итерация, по видимым свойствам, зачастую бывает совершенно бесполезной. Самый частый пример — это некий объект, который хранит набор значений во внутреннем защищенном хранилище. Например вот так:
Как же организовать итерацию по такому объекту, у которого нет публичных свойств? И как вообще организовать итерацию по какому-то собственному нестандартному алгоритму?
Интерфейс Iterator
Для реализации собственных алгоритмов итерации PHP (а точнее SPL) предоставляет специальный интерфейс Iterator, состоящий из пяти методов:
Ваш класс должен реализовать эти методы и тогда вы получите возможность итерировать объекты этого класса с помощью цикла foreach в соответствии с реализованным алгоритмом.
N.B. «Указатель», который упоминается здесь в описании методов интерфейса Iterator — чистая абстракция, в отличие от реально существующего внутреннего указателя массивов. Только от вас зависит, как именно вы реализуете эту абстракцию, важен только результат — например последовательный вызов методов rewind() и current() обязан вернуть значение первого элемента.
Traversable и IteratorAggregate
Строго говоря, итерироваться с помощью foreach нам позволяет интерфейс Traversable, а Iterator является его наследником. Особенность Traversable заключается в том, что его нельзя реализовать напрямую (этакий «абстрактный интерфейс») и пользоваться в своих приложениях нужно всё-таки интерфейсом Iterator или его «младшим братом» IteratorAggregate. О нём и поговорим.
В SPL включено несколько встроенных классов итераторов, которые позволяют вам обернуть в объект-итератор некую другую сущность, например массив:
Список таких готовых обёрток-итераторов довольно велик и включает в себя такие небесполезные классы как DirectoryIterator (итерирует по списку файлов в заданной директории), RecursiveArrayIterator (рекурсивный обход вложенных массивов), FilterIterator (обход с отбрасыванием нежелательных значений) и другие, опять же десятки их.
Использование готовых итераторов и интерфейса IteratorAggregate позволяет нам значительно упростить создание собственных классов-итераторов. Так, весьма длинный класс под спойлером выше, может быть сокращен примерно до такого:
— результат будет таким же, как и при собственноручной реализации интерфейса Iterator.
А генераторы?
Ну разумеется. Мы же их используем через foreach!
Впрочем, генераторы — это тема отдельной статьи. Пока же достаточно сказать, что в механизме генераторов нет ничего волшебного — для итерации используется всё тот же интерфейс Iterator. За исключением одного «но» — генератор нельзя «перемотать на начало», если итерация уже началась, то вызов метода rewind() выбросит исключение.
Тип iterable
До PHP 7.1 складывалась странная картина. С одной стороны стояли итерируемые объекты, реализующие Traversable через Iterator или IteratorAggregate. На этой же стороне были генераторы, как использующие тот же механизм. А на другой стороне — массивы и «нативная» итерация по видимым свойствам объектов. Фактически существовали два типа итерируемых сущностей, имеющих идентичное поведение, но не имеющих ничего общего.
В 7.1, наконец, эта нелогичность была устранена и у нас появился очередной «псевдотип» (а точнее кастомный тип) «iterable».
Когда однажды мы дождемся появления в PHP оператора type, определение типа iterable можно будет записать так:
Данный тип объединяет в себе массивы и всех наследников Traversable и обозначает тип значений, по которым можно итерироваться с помощью foreach:
И что же получается?
Получается вот такая диаграмма типов:
Стоит отметить, что объекты, допускающие нативную итерацию по своим видимым свойствам («просто object» тип), в тип iterable всё-так не вошли. Впрочем, практическая ценность итерации по таким объектам не особо велика, так что нет повода расстраиваться…
Циклы и итерации
Вы можете представить цикл в виде компьютеризированной версии игры, где вы говорите кому-то сделать X шагов в одном направлении, затем Y шагов в другом; для примера, идея игры «Иди 5 шагов на восток» может быть выражена в виде цикла:
Существует множество различных видов циклов, но все они по сути делают тоже самое: повторяют какое-либо действие несколько раз (не забывайте про нулевой раз повторения, отсчёт в массиве начинается с 0). Различные по строению циклы предлагают разные способы для определения начала и окончания цикла. Для различных задач программирования существуют свои операторы цикла, с помощью которых они решаются намного проще.
Операторы предназначенные для организации циклов в JavaScript:
Цикл for
Цикл for повторяет действия, пока не произойдёт какое-либо специальное событие завершения цикла. Оператор for в JavaScript аналогичен оператору for в Java и C. Объявление оператора for выглядит следующим образом:
При его выполнении происходит следующее:
Пример
Цикл do. while
Цикл do. while повторяется пока заданное условие истинно. Оператор do. while имеет вид:
Пример
В следующем примере, цикл do выполнится минимум 1 раз и запускается снова, пока i меньше 5.
Цикл while
Цикл while выполняет выражения пока условие истинно. Выглядит он так:
Если условие становится ложным, выражения в цикле перестают выполняться и управление переходит к выражению после цикла.
Пример 1
Следующий цикл while работает, пока n меньше трёх:
После третьего прохода, условие n становится ложным, поэтому цикл прерывается.
Пример 2
Избегайте бесконечных циклов. Убедитесь, что условие цикла в итоге станет ложным; иначе, цикл никогда не прервётся. Выражения в следующем цикле while будут выполняться вечно, т.к. условие никогда не станет ложным:
Метка (label)
Синтаксис метки следующий:
Значение метки может быть любым корректным JavaScript идентификатором, не являющимся зарезервированным словом. Оператор , указанный вами после метки может быть любым выражением.
Пример
break
Синтаксис оператора может быть таким:
Первая форма синтаксиса прерывает цикл совсем или переключает управление; вторая прерывает специально обозначенное выражение.
Пример 1
Пример 2: Прерывание метки
continue
Синтаксис continue может выглядеть так:
Пример 1
Пример 2
for. in
Оператор for. in проходит по всем перечислимым свойствам объекта. JavaScript выполнит указанные выражения для каждого отдельного свойства. Цикл for. in выглядит так:
Пример
Следующая функция берёт своим аргументом объект и его имя. Затем проходит по всем свойствам объекта и возвращает строку, которая содержит имена свойств и их значения.
Пример №2
Также, по ключу можно выводить значение:
Массивы
Пример
for. of
Python «for» циклы (определенная итерация)
В предыдущем руководстве этой вводной серии вы узнали следующее:
Вы начнете со сравнения некоторых различных парадигм, используемых языками программирования для реализации определенной итерации.
Обзор определенных итераций в программировании
Циклы с определенными итерациями часто называют forциклами, поскольку forэто ключевое слово используется для их представления почти во всех языках программирования, включая Python.
Исторически языки программирования предлагали несколько разновидностей forциклов. Они кратко описаны в следующих разделах.
Цикл числового диапазона
Здесь тело цикла выполняется десять раз. Переменная i принимает значение 1на первой итерации, 2на втором, и так далее. Этот вид forцикла используется в языках BASIC, Algol и Pascal.
Цикл с тремя выражениями
Другая форма forцикла, популярная в языке программирования C, состоит из трех частей:
Инициализация
Выражение, определяющее конечное условие
Действие, выполняемое в конце каждой итерации.
Этот тип цикла имеет следующий вид:
Этот цикл интерпретируется следующим образом:
Инициализировать iв 1.
Продолжайте делать петли до тех пор, пока i принимает значение следующего элемента при каждом прохождении цикла.
Вот типичный пример:
Но что такое итерация? Перед forдальнейшим изучением циклов будет полезно более глубоко изучить, что такое итерируемые объекты в Python.
Итерируемые объекты
В Python итерация означает, что объект можно использовать в итерации. Этот термин используется как:
Каждый из объектов в следующем примере является итерируемым и возвращает некоторый тип итератора при передаче в iter():
С другой стороны, эти типы объектов не повторяются:
Но это ни в коем случае не единственные типы, которые можно перебирать. Многие объекты, встроенные в Python или определенные в модулях, предназначены для итерации. Например, открытые файлы в Python можно повторять. Как вы скоро увидите в учебнике по файловому вводу-выводу, итерация по открытому файловому объекту считывает данные из файла.
Фактически, почти любой объект в Python можно сделать повторяемым. Даже определенные пользователем объекты могут быть спроектированы таким образом, чтобы их можно было повторять. (Вы узнаете, как это делается, в следующей статье об объектно-ориентированном программировании.)
Итераторы
Хорошо, теперь вы знаете, что означает возможность итерации объекта, и знаете, как использовать его iter()для получения итератора. Что вы можете с ним делать, если у вас есть итератор?
Вот пример с использованием того же списка, что и выше:
В этом примере a- это повторяемый список и itrсвязанный с ним итератор, полученный с помощью iter(). Каждый next(itr)вызов получает следующее значение из itr.
Обратите внимание, как итератор сохраняет внутреннее состояние. Он знает, какие значения уже были получены, поэтому, когда вы звоните next(), он знает, какое значение вернуть следующим.
Что происходит, когда в итераторе заканчиваются значения? Сделаем еще один next()вызов итератору выше:
Если все значения от итератора уже были возвращены, последующий next()вызов вызывает StopIterationисключение. Любые дальнейшие попытки получить значения от итератора потерпят неудачу.
Вы можете получать значения от итератора только в одном направлении. Вы не можете вернуться назад. Нет prev()функции. Но вы можете определить два независимых итератора на одном итерируемом объекте:
Даже если итератор itr1уже находится в конце списка, itr2он все еще находится в начале. Каждый итератор поддерживает собственное внутреннее состояние, независимое от другого.
Если вы хотите получить сразу все значения из итератора, вы можете использовать встроенную list()функцию. Среди других возможных применений он list()принимает итератор в качестве аргумента и возвращает список, состоящий из всех значений, выданных итератором:
Необязательно делать это привычкой. Отчасти элегантность итераторов заключается в том, что они «ленивы». Это означает, что когда вы создаете итератор, он не генерирует все элементы, которые он может дать в этот момент. Он ждет, пока вы их попросите next(). Элементы не создаются, пока они не будут запрошены.
Когда вы используете list(), tuple()или что-то подобное, вы заставляете итератор генерировать все свои значения сразу, чтобы их все можно было вернуть. Если общее количество объектов, возвращаемых итератором, очень велико, это может занять много времени.
Внутренности для петли Python
Итерации по словарю
Ранее вы видели, что итератор можно получить из словаря с помощью iter(), поэтому вы знаете, что словари должны быть итеративными. Что происходит, когда вы просматриваете словарь? Посмотрим:
Чтобы получить доступ к значениям словаря в цикле, вы можете сделать ссылку на словарь, используя ключ, как обычно:
Фактически, вы можете перебирать как ключи, так и значения словаря одновременно. Это потому, что переменная forцикла не ограничивается одной переменной. Это также может быть кортеж, и в этом случае присваивания выполняются из элементов в итерируемом объекте с использованием упаковки и распаковки, как и в случае с оператором присваивания:
Таким образом, Python-способ перебора словаря с доступом как к ключам, так и к значениям выглядит так:
range()Функция
Например, если вы хотите перебрать значения от 0до 4, вы можете просто сделать это:
Это решение не так уж и плохо, когда есть всего несколько цифр. Но если бы диапазон чисел был намного больше, это быстро стало бы утомительно.
range()возвращает итерацию, которая возвращает целые числа, начиная с 0, но не включая :
Обратите внимание, что range()возвращает объект класса range, а не список или кортеж значений. Поскольку rangeобъект является итерируемым, вы можете получить значения, перебирая их с помощью forцикла:
Вы также можете получить сразу все значения с помощью list()или tuple(). В сеансе REPL это может быть удобным способом быстро отобразить значения:
Если не указан, по умолчанию используется 1:
Заключение
В этом руководстве представлен forцикл, рабочая лошадка определенной итерации в Python.
В следующих двух руководствах этой вводной серии вы немного переключитесь и исследуете, как программы Python могут взаимодействовать с пользователем посредством ввода с клавиатуры и вывода на консоль.
Итерация (программирование)
Когда какое-то действие необходимо повторить большое количество раз, в программировании используются циклы. Например, нужно вывести 200 раз на экран текст «Hello, World!». Вместо двухсоткратного повторения одной и той же команды вывода текста часто создается цикл, который повторяется 200 раз и 200 раз выполняет то, что написано в теле цикла.
Связанные понятия
В статистике метод оценки с помощью апостериорного максимума (MAP) тесно связан с методом максимального правдоподобия (ML), но дополнительно при оптимизации использует априорное распределение величины, которую оценивает.
Упоминания в литературе
Связанные понятия (продолжение)
Парсер (англ. parser; от parse – анализ, разбор) или синтаксический анализатор — часть программы, преобразующей входные данные (как правило, текст) в структурированный формат. Парсер выполняет синтаксический анализ текста.
Хеш-деревом, деревом Меркла (англ. Merkle tree) называют полное двоичное дерево, в листовые вершины которого помещены хеши от блоков данных, а внутренние вершины содержат хеши от сложения значений в дочерних вершинах. Корневой узел дерева содержит хеш от всего набора данных, то есть хеш-дерево является однонаправленной хеш-функцией. Дерево Меркла применяется для эффективного хранения транзакций в блокчейне криптовалют (например, в Bitcoin’е, Ethereum’е). Оно позволяет получить «отпечаток» всех транзакций.
В программировании, ассемблерной вставкой называют возможность компилятора встраивать низкоуровневый код, написанный на ассемблере, в программу, написанную на языке высокого уровня, например, Си или Ada. Использование ассемблерных вставок может преследовать следующие цели.