Pythonの`while`ループ: 条件に基づく反復の魔法

Pythonのwhileループは、特定の条件が満たされている限り反復処理を続けるための強力な機能を提供しています。この記事では、whileループの基本的な使い方から応用まで、コード例を交えながら詳しく解説します。

基本のwhileループ

whileループは、指定した条件が True の間、ブロック内のコードを繰り返し実行します。基本の構文は以下の通りです。

while 条件:
    # 条件がTrueの場合に実行する処理

例として、1から5までの整数を順に出力する簡単なwhileループを見てみましょう。

counter = 1

while counter <= 5:
    print(counter)
    counter += 1

このコードは、counterが5以下の場合は繰り返し処理を行い、その都度counterの値を表示します。結果として1から5までの整数が順に表示されます。

whileループとユーザー入力

whileループはユーザーの入力に対して特に有用です。例えば、ユーザーが特定の条件を満たす値を入力するまでプログラムを続行させることができます。

user_input = ''

while user_input.lower() != 'quit':
    user_input = input('続行する場合は「quit」を入力してください: ')

print('プログラムを終了します。')

このコードは、ユーザーが「quit」と入力するまで繰り返しユーザーに入力を促し続けます。条件が満たされると、プログラムが終了するメッセージが表示されます。

break文とcontinue文の利用

whileループ内でbreak文を使用することで、ループを途中で終了させることができます。逆にcontinue文を使用すると、ループ内の残りのコードをスキップして次の反復に進みます。

counter = 1

while counter <= 5:
    if counter == 3:
        print('スキップします。')
        counter += 1
        continue
    print(counter)
    counter += 1

    if counter == 5:
        print('終了します。')
        break

このコードでは、counterが3の場合はメッセージを表示してスキップし、counterが5になると終了するようになっています。

else文の利用

whileループにはelse文を組み合わせることができます。whileループが条件から外れて終了した場合に、elseブロックのコードが実行されます。

counter = 1

while counter <= 5:
    print(counter)
    counter += 1
else:
    print('ループが終了しました。')

このコードは、counterが5以下の間は繰り返し処理を行いますが、条件が満たされなくなるとelseブロックが実行され、「ループが終了しました。」と表示されます。

whileループの注意点

whileループは条件が永遠にTrueになり続けるような不適切な使い方をすると、プログラムが永遠に実行される可能性があります。このような無限ループに注意してコーディングすることが重要です。

# 無限ループになる例
while True:
    print('これは無限ループです。')

結言

Pythonのwhileループは、特定の条件が満たされている間コードを繰り返し実行するための強力な手段です。ユーザー入力の待機や特定の条件を満たすまでの待機など、様々なシナリオで活躍します。しかし、無限ループにならないように慎重に条件を設定し、breakやcontinue、else文を上手に活用することで、より安全で効果的なプログラムを構築することができます。是非、whileループを使いこなして、柔軟かつ効率的なプログラミングに挑戦してみてください。