Schleifen mit while

Die for-Schleife weiß von Anfang an, wie viele Runden sie dreht: so viele, wie die Liste Elemente hat oder range() Zahlen liefert. In den Grundideen gab es aber noch eine zweite Art von Schleife, die läuft, solange eine Bedingung gilt, wie das Rühren eines Teigs, das erst aufhört, wenn keine Klümpchen mehr da sind. Wie viele Runden das dauert, weiß vorher niemand, und genau dafür hat Python die while-Schleife.

Solange eine Bedingung gilt

count = 3

while count > 0:
    print(count)
    count = count - 1

print("Los!")

Nach while steht eine Bedingung, wie du sie von if kennst (Vergleiche und Wahrheitswerte), dann folgen ein Doppelpunkt und der eingerückte Rumpf. Vor jeder Runde prüft Python die Bedingung: Ist sie wahr, läuft der Rumpf einmal, und danach geht es zurück nach oben zur nächsten Prüfung; ist sie falsch, macht das Programm hinter der Schleife weiter. Hier zählt der Rumpf count in jeder Runde um eins herunter, nach der dritten Runde ist count gleich 0, die Bedingung count > 0 gilt nicht mehr, und es geht mit print("Los!") weiter.

Ist die Bedingung schon bei der ersten Prüfung falsch, läuft der Rumpf kein einziges Mal. Setz zum Ausprobieren count = 0 an den Anfang.

Wenn niemand weiß, wie viele Runden es werden

Für einen Countdown hättest du auch range() nehmen können. Eine while-Schleife lohnt sich dort, wo sich die Zahl der Runden erst beim Rechnen ergibt, etwa bei der Frage, wie viele Jahre es dauert, bis sich ein Sparbetrag bei 5 Prozent Zinsen verdoppelt hat:

amount = 1000
years = 0

while amount < 2000:
    amount = amount * 1.05
    years += 1

print(f"Nach {years} Jahren sind es {amount:.2f} Euro.")

Die Schleife schreibt Jahr für Jahr die Zinsen gut, zählt dabei mit und hört in dem Jahr auf, in dem der Betrag zum ersten Mal 2000 Euro erreicht. Ändere den Faktor auf 1.02 oder 1.10, und die Schleife dreht ohne jede weitere Änderung so viele Runden, wie es braucht.

Dasselbe Muster beantwortet die Frage, wie oft du eine Zahl halbieren kannst, bis sie kleiner als 1 ist:

number = 100
halvings = 0

while number >= 1:
    number = number / 2
    halvings += 1
    print(number)

print(f"{halvings}-mal halbiert.")

Die Endlosschleife

Auf mancher Shampooflasche steht „Auftragen, ausspülen, wiederholen“, und wer das wörtlich nimmt, kommt nie wieder aus der Dusche. Einer while-Schleife geht es genauso, wenn ihr Rumpf nichts ändert, was die Bedingung irgendwann falsch macht. Lösch im Countdown oben die Zeile count = count - 1 und führ den Code aus: count bleibt 3, count > 0 gilt für immer, und die Ausgabe füllt sich mit Dreien.

Ein Programm, das nicht aufhört, hältst du hier mit der Schaltfläche Stopp an, die an der Stelle von Ausführen steht, solange ein Programm läuft. Danach holt Zurücksetzen den ursprünglichen Code zurück. Auf deinem eigenen Rechner bricht im Terminal die Tastenkombination Strg+C ein solches Programm ab.

Nicht jede Endlosschleife ist so leicht zu sehen. Im Sparbeispiel ändert sich amount zwar in jeder Runde, aber mit dem Faktor 1.00, also 0 Prozent Zinsen, bleibt der Betrag trotzdem bei 1000, und das Ziel ist nie erreicht. Bevor du eine while-Schleife schreibst, frag dich deshalb, was im Rumpf die Bedingung ihrem Ende näherbringt und ob das in jedem Fall geschieht.

Fragen, bis die Antwort passt

Eine häufige Aufgabe für while ist eine Eingabe, die nur bestimmte Werte haben darf. Das Programm soll so lange fragen, bis jemand eine positive Zahl eintippt, und wie oft das sein wird, weiß es vorher nicht. Am klarsten schreibst du das mit while True und break:

while True:
    number = int(input("Gib eine positive Zahl ein: "))
    if number > 0:
        break
    print("Die Zahl muss größer als 0 sein, versuch es noch einmal.")

print(f"Danke, mit {number} geht es weiter.")

while True ist eine Schleife, deren Bedingung immer gilt, also eine gewollte Endlosschleife. Beendet wird sie von innen: break verlässt die Schleife sofort, und das Programm macht hinter ihr weiter. So steht die Frage nur einmal im Programm, am Anfang des Rumpfs, und die Prüfung direkt darunter. Tipp zuerst -3 und dann 0 ein, bevor du eine passende Zahl wählst. break beendet übrigens auch eine for-Schleife, bevor ihre Liste zu Ende ist.

for oder while?

Beide Schleifen wiederholen ihren Rumpf, und jede for-Schleife ließe sich auch mit while schreiben:

for number in range(1, 4):
    print(f"for: {number}")

number = 1
while number < 4:
    print(f"while: {number}")
    number += 1

Beide geben 1, 2 und 3 aus, aber die while-Fassung muss sich selbst um drei Dinge kümmern, die for von allein erledigt: einen Anfangswert, eine Bedingung und eine Zeile, die weiterzählt, und wer die letzte vergisst, hat eine Endlosschleife. Daraus ergibt sich eine einfache Regel: Gehst du durch eine Liste, einen Text oder eine bekannte Zahl von Runden, nimm for; hängt das Ende von etwas ab, das sich erst in der Schleife zeigt, etwa von einem wachsenden Betrag oder von einer Eingabe, nimm while.

Was noch fehlt

Das Programm, das nach einer positiven Zahl fragt, hat noch eine Lücke: Tippt jemand zwölf statt 12, kommt die Schleife gar nicht bis zur Prüfung, denn schon int("zwölf") bricht das Programm mit einem ValueError ab. Probier es im Kasten oben aus. Wie du eine solche Meldung liest, zeigt Fehlermeldungen lesen, und wie ein Programm den Fehler abfängt und einfach noch einmal fragt, folgt mit Fehler abfangen mit try und except in Teil 4 dieses Pfads.

Zum Mitnehmen

• while bedingung: wiederholt den Rumpf, solange die Bedingung gilt, und prüft sie vor jeder Runde; ist sie schon zu Anfang falsch, läuft der Rumpf gar nicht.
• while passt, wenn sich die Zahl der Runden erst beim Rechnen oder durch Eingaben ergibt.
• Ändert der Rumpf nichts, was die Bedingung irgendwann falsch macht, läuft die Schleife endlos; auf dieser Seite hält Stopp sie an, im Terminal Strg+C.
• while True mit break fragt so lange nach, bis eine Eingabe gültig ist.
• Für Listen, Texte und eine feste Zahl von Runden ist for einfacher und sicherer.