Управляющий поток: условия и циклы

Программа, которая только хранит значения, ничего не делает. Она становится полезной в тот момент, когда начинает выбирать: если корзина пуста, показать сообщение о пустой корзине; для каждой строки файла прибавить цену. Это и есть единственные два хода, которые есть у программы. Условия выбирают путь. Циклы повторяют путь. Любой алгоритм, который ты когда-нибудь напишешь, собран из этих двух ходов, вложенных друг в друга.

В logic:1 ты писал выражения вида not paid, paid and age >= 18, paid or free. Тогда они были абстрактными. В коде это ровно те же выражения, а if — это машина, которая превращает одно из них в действие.

logic:1                     code
not paid          -->      !paid
paid and age >= 18  -->    paid && age >= 18
paid or free      -->      paid || free

if (paid && age >= 18) { ... }Та же булева алгебра, две записи. Имена операторов меняются, таблицы истинности нет.

Вот одно и то же решение на трёх языках: этот человек взрослый?

if age >= 18:
    label = "adult"
else:
    label = "minor"Python: двоеточие и отступы вместо фигурных скобок.

let label;
if (age >= 18) {
  label = "adult";
} else {
  label = "minor";
}JavaScript: фигурные скобки вокруг тела и точки с запятой в конце.

var label string
if age >= 18 {
	label = "adult"
} else {
	label = "minor"
}Go: фигурные скобки, а условие пишется без круглых скобок.

Циклы бывают двух видов, и выбрать правильный — это и есть почти всё умение. Цикл for повторяется по одному разу на каждый элемент известной коллекции, и о том, когда остановиться, решает кто-то другой. Цикл while повторяется, пока условие остаётся истинным, и о том, когда остановиться, решаешь ты, меняя что-то внутри тела.

for item in list:       once per item, list decides how many
while needed:           while the condition stays true, repeat

for i in range(3):      3 rounds
while retries < 3:      up to 3 rounds, or fewer if it succeeds earlyЦикл for считает то, что ему дали. Цикл while считает сам себя и может ошибиться.

Один и тот же цикл for на трёх языках: сложить список оценок.

total = 0
for score in scores:
    total = total + scorePython: for прямо по списку, индекс не нужен.

let total = 0;
for (const score of scores) {
  total = total + score;
}JavaScript: for of идёт по значениям, а не по позициям.

total := 0
for _, score := range scores {
	total = total + score
}Go: range даёт и позицию, и значение, и Go требует, чтобы ты использовал оба.

А теперь цикл, который никогда не заканчивается, и почему так выходит. Цикл while повторяется, пока условие истинно. Условие проверяется в начале каждого круга. Если внутри тела ничто никогда не меняет то, что проверяет условие, условие остаётся истинным навсегда, и цикл крутится вечно. Программа не сломана. Она делает ровно то, что ей сказали, честно, пока ты не закроешь вкладку.

while retries < 3:
    print("trying")

trying
trying
trying
... and the tab never comes backУсловие retries < 3 истинно на первом круге. Внутри ничто не меняет retries, значит оно истинно и на миллионном.

Вспомни Big-O из logic:1: считай шаги как функцию от объёма данных и не думай о том, быстрая ли машина. В цикле этот подсчёт виден лучше всего, потому что цикл по n элементам выполняет своё тело n раз.

for x in list:          work * n        O(n)
for i in range(n):
  for j in range(n):    work * n * n    O(n^2)

n = 1000      O(n)   ~1000 steps
              O(n^2) ~1000000 stepsОдин цикл — n кругов. Цикл внутри цикла — n раз по n кругов.