Tìm hiểu vòng lặp while trong Python

Trong Python, việc sử dụng vòng lặp là điều không thể thiếu để xử lý các tác vụ lặp đi lặp lại một cách hiệu quả. Vòng lặp while trong Python đóng vai trò quan trọng trong việc tự động hóa các quy trình. Bài viết này sẽ cung cấp kiến thức nền tảng để bạn nắm vững cách vòng lặp while hoạt động, từ đó có thể áp dụng linh hoạt trong các dự án thực tế.

Vòng lặp while trong Python là gì?

Vòng lặp while trong Python cho phép thực thi lặp đi lặp lại một hoặc một khối lệnh, miễn là điều kiện boolean được chỉ định vẫn đúng (true). Vòng lặp này bắt đầu bằng từ khóa while, theo sau là một biểu thức boolean và dấu hai chấm (:). Sau đó là một khối các câu lệnh được thụt vào.

Ở đây, statement(s) có thể là một câu lệnh đơn hoặc một khối các câu lệnh có cùng mức thụt lề. Điều kiện có thể là bất kỳ biểu thức nào và true là bất kỳ giá trị nào khác không (khác 0). Ngay khi biểu thức trở thành false, luồng điều khiển chương trình sẽ chuyển đến dòng ngay sau vòng lặp.

Nếu biểu thức không bao giờ chuyển thành false, vòng lặp sẽ tiếp tục chạy không ngừng, trừ khi bị dừng một cách cưỡng bức. Một vòng lặp như vậy được gọi là vòng lặp vô hạn, và đây là một tình huống không mong muốn trong chương trình máy tính.

Cú pháp của vòng lặp While trong Python

Cú pháp của một vòng lặp while trong ngôn ngữ lập trình Python như sau:

while biểu_thức:
    câu_lệnh(các_câu_lệnh)

Flowchart của vòng lặp while

Dưới đây là sơ đồ luồng mình họa cho cách thức hoạt động của vòng lặp while

Ví dụ 1

Ví dụ dưới đây minh họa cách vòng lặp while hoạt động. Vòng lặp sẽ tiếp tục thực thi các lệnh bên trong cho đến khi giá trị của biến count trở thành 5.

count = 0
while count < 5:
    count += 1
    print ("Lần lặp thứ {}".format(count))

print ("Kết thúc vòng lặp while")

Khi thực thi mã này, bạn sẽ nhận được kết quả sau:

Ví dụ 2

Dưới đây là một ví dụ khác về cách sử dụng vòng lặp while. Trong mỗi lần lặp, chương trình sẽ yêu cầu người dùng nhập dữ liệu. Vòng lặp sẽ tiếp tục thực hiện cho đến khi người dùng nhập vào một chuỗi không phải là số. Hàm isnumeric() sẽ trả về giá trị True nếu đầu vào là một số nguyên, ngược lại hàm sẽ trả về giá trị False.

var = '0'
while var.isnumeric() == True:
    var = "test"
    if var.isnumeric() == True:
       print ("Bạn đã nhập", var)
print ("Kết thúc vòng lặp while")

Khi chạy đoạn code trên, màn hình sẽ hiển thị kết quả tương tự như sau:

Vòng lặp while vô hạn trong Python

Một vòng lặp trở thành vòng lặp vô hạn khi điều kiện kiểm tra không bao giờ đạt giá trị False. Bạn cần phải cẩn trọng khi sử dụng vòng lặp while, vì có khả năng điều kiện của vòng lặp không bao giờ chuyển thành False, dẫn đến vòng lặp chạy không bao giờ kết thúc. Trường hợp này được gọi là vòng lặp vô hạn.

Vòng lặp vô hạn có thể hữu ích trong lập trình client/server, khi mà server cần chạy liên tục để các chương trình client có thể giao tiếp bất cứ khi nào cần.

Ví dụ về vòng lặp while vô hạn

Hãy xem xét ví dụ dưới đây để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của vòng lặp vô hạn trong Python:

var = 1
while var == 1:  # Đây là vòng lặp vô hạn
    num = int(input("Nhập một số: "))
    print("Bạn đã nhập: ", num)
print("Tạm biệt!")

Khi chạy đoạn mã này, bạn sẽ thấy kết quả tương tự như sau trên màn hình:

Vòng Lặp while-else trong Python

Python hỗ trợ việc sử dụng mệnh đề else kết hợp với vòng lặp while. Khi else được sử dụng với while, khối lệnh bên trong else sẽ được thực thi khi điều kiện của while trở thành false, trước khi luồng điều khiển chương trình chuyển đến các câu lệnh tiếp theo bên ngoài vòng lặp.

Flowchart vòng lặp while với mệnh đề else

Sơ đồ dưới đây thể hiện cách sử dụng mệnh đề else kết hợp với vòng lặp while.

Ví dụ về vòng lặp while với mệnh đề else

Ví dụ sau minh họa việc kết hợp mệnh đề else với câu lệnh while. Cho đến khi giá trị của biến count nhỏ hơn 5, chương trình sẽ in ra số lần lặp. Khi count đạt giá trị 5, điều kiện của while trở thành false và câu lệnh in trong khối else được thực thi, trước khi luồng điều khiển được chuyển sang các câu lệnh tiếp theo trong chương trình chính.

count = 0
while count < 5:
    count += 1
    print ("Lần lặp thứ {}".format(count))
else:
    print ("Vòng lặp while đã kết thúc. Bây giờ đang ở trong khối else")
print ("Kết thúc chương trình")

Khi chạy đoạn code này, màn hình sẽ hiển thị kết quả như sau:

Các khối lệnh đơn trong Python

Tương tự như cú pháp của câu lệnh if, nếu mệnh đề while của bạn chỉ bao gồm một câu lệnh duy nhất, bạn có thể đặt câu lệnh đó trên cùng một dòng với tiêu đề while.

Ví dụ về các khối lệnh đơn trong Python

Ví dụ dưới đây minh họa cách sử dụng mệnh đề while một dòng:

flag = 0
while (flag): print ("Cờ này đúng là true!")
print ("Tạm biệt!")

Khi bạn chạy đoạn mã này, kết quả sẽ hiển thị như sau:

Hãy thử thay đổi giá trị của flag thành 1 và chạy lại chương trình trên. Nếu bạn làm như vậy, chương trình sẽ rơi vào vòng lặp vô hạn và bạn cần nhấn tổ hợp phím CTRL+C để thoát.

Lời kết

Chúng ta vừa cùng nhau khám phá chi tiết về vòng lặp while trong Python, từ cú pháp cơ bản đến những ứng dụng thực tế. Hy vọng những kiến thức này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn cách sử dụng vòng lặp để giải quyết các bài toán lặp trong lập trình.