Verschachtelte Schleifen

Eine verschachtelte Schleife ist eine Schleife, die sich innerhalb einer anderen Schleife befindet. Die innere Schleife wird für jeden einzelnen Durchlauf der äußeren Schleife vollständig ausgeführt. Das klingt kompliziert, ist aber ein sehr nützliches Muster, wenn du mit zweidimensionalen Daten arbeitest.

Grundstruktur

for aussen in range(3):
    for innen in range(4):
        print(f"Außen: {aussen}, Innen: {innen}")

Für jeden der 3 Durchläufe der äußeren Schleife läuft die innere Schleife 4 Mal. Das ergibt insgesamt 3 × 4 = 12 Ausgaben.

Multiplikationstabelle

Ein klassisches Beispiel ist das Erstellen einer Multiplikationstabelle:

for zeile in range(1, 6):
    for spalte in range(1, 6):
        ergebnis = zeile * spalte
        print(f"{ergebnis:4}", end="")   # 4 Zeichen Breite, kein Zeilenumbruch
    print()   # Zeile abschließen

Ausgabe:

   1   2   3   4   5
   2   4   6   8  10
   3   6   9  12  15
   4   8  12  16  20
   5  10  15  20  25

Muster mit Sternen

Verschachtelte Schleifen eignen sich auch hervorragend zum Zeichnen von Mustern:

# Dreieck aus Sternen
for zeile in range(1, 6):
    for stern in range(zeile):
        print("*", end="")
    print()   # neue Zeile

Ausgabe:

*
**
***
****
*****

Zweidimensionale Listen

Verschachtelte Schleifen werden häufig verwendet, um Tabellen (Listen von Listen) zu verarbeiten:

noten = [
    [1, 2, 3],   # Schüler 1
    [2, 1, 2],   # Schüler 2
    [3, 2, 1],   # Schüler 3
]

for schueler_index, schueler_noten in enumerate(noten):
    gesamt = 0
    for note in schueler_noten:
        gesamt += note
    durchschnitt = gesamt / len(schueler_noten)
    print(f"Schüler {schueler_index + 1}: Durchschnitt {durchschnitt:.1f}")

Leistungsbedenken

Jede Ebene der Verschachtelung multipliziert die Anzahl der Operationen. Für n Elemente gilt: