はじめに

前回は、リストや範囲を順番に処理する「for文」について学びました。今回は、条件が満たされている間だけ繰り返し処理を続ける「while文」をマスターします。while文は、繰り返し回数が事前にわからない場合や、特定の条件が満たされるまで処理を続けたい場合に適しています。

while文の基本構文

while文は、指定した条件がTrueである間、処理を繰り返します。条件がFalseになるとループが終了します。基本的な形は以下の通りです。

while 条件式:
    # 条件式がTrueの間、繰り返し実行される処理
    # このブロックはインデントで定義される

注意点：無限ループ

while文を使用する際は、条件式がいつかFalseになるように注意する必要があります。条件式が常にTrueのままだと、プログラムが永遠にループし続ける「無限ループ」になってしまいます。

基本的な使用例

カウントダウンの例

countdown = 5

print("点滴終了まで:")
while countdown > 0:
    print(f"残り{countdown}分")
    countdown = countdown - 1  # カウントを減らす（重要！）

print("点滴終了です")

この例では、countdown > 0が条件式です。countdownが5,4,3,2,1の間は条件がTrueなのでループが続き、0になると条件がFalseとなってループが終了します。

break文 - ループを途中で終了する

条件とは別に、特定の状況でループを強制的に終了させたい場合にbreak文を使います。

一般的なコード例：患者モニタリング

print("患者バイタルモニタリングを開始します")
print("終了するには 'quit' と入力してください")

while True:  # 無限ループ（breakで終了）
    command = input("患者の状態を入力してください: ")

    if command == "quit":
        print("モニタリングを終了します")
        break  # ループを終了
    elif command == "stable":
        print("患者状態は安定しています")
    elif command == "unstable":
        print("⚠️ 患者状態に注意が必要です")
        # ここでアラームを鳴らすなどの処理を追加可能
    else:
        print("入力が正しくありません。stable/unstable/quit のいずれかを入力してください")

continue文 - 今回のループをスキップする

continue文を使うと、ループの残りの処理をスキップして、次の繰り返しに移ることができます。

一般的なコード例：異常値のみ報告

# 患者の体温データ（時系列）
temperature_readings = [36.8, 37.1, 36.9, 38.2, 37.5, 36.7, 39.1, 37.0]

print("異常体温アラート:")

for i, temp in enumerate(temperature_readings, 1):
    # 正常範囲（36.0-37.4℃）の場合はスキップ
    if 36.0 <= temp <= 37.4:
        continue  # 今回のループをスキップ

    # 異常値の場合のみ報告
    if temp > 37.4:
        severity = "高熱" if temp >= 38.5 else "微熱"
        print(f"{i}回目: {temp}℃ ({severity})")
    elif temp < 36.0:
        print(f"{i}回目: {temp}℃ (低体温)")

while文の実践的な使用例

ユーザー入力の繰り返し

def get_patient_info():
    """患者情報を入力する関数"""
    patient_data = {}

    while True:
        print("\n患者情報入力:")
        print("1. 名前を入力")
        print("2. 年齢を入力")
        print("3. 診断を入力")
        print("4. 入力を完了")

        choice = input("選択してください (1-4): ")

        if choice == "1":
            name = input("患者名: ")
            patient_data["name"] = name
        elif choice == "2":
            while True:  # 年齢入力のバリデーション
                try:
                    age = int(input("年齢: "))
                    if age > 0 and age < 150:
                        patient_data["age"] = age
                        break  # 正しい入力なのでループを抜ける
                    else:
                        print("正しい年齢を入力してください")
                except ValueError:
                    print("数字で入力してください")
        elif choice == "3":
            diagnosis = input("診断名: ")
            patient_data["diagnosis"] = diagnosis
        elif choice == "4":
            if "name" in patient_data and "age" in patient_data:
                break  # 必須情報が揃ったら終了
            else:
                print("名前と年齢は必須です")
        else:
            print("1-4の数字を入力してください")

    return patient_data

# 使用例
patient = get_patient_info()
print(f"\n患者情報登録完了: {patient}")

条件を満たすまで繰り返す処理

def monitor_vital_signs(target_hr=None, target_temp=None):
    """バイタルサインが安定するまでモニタリング"""

    print("バイタルサイン安定化モニタリング開始")

    stable_count = 0
    max_attempts = 10

    for attempt in range(1, max_attempts + 1):
        print(f"\n--- {attempt}回目の測定 ---")

        # 実際の測定をシミュレート
        current_hr = 85 + (10 - attempt) * 2  # 徐々に安定
        current_temp = 37.8 - (attempt - 1) * 0.1  # 徐々に低下

        print(f"心拍数: {current_hr} bpm")
        print(f"体温: {current_temp:.1f} ℃")

        # 安定性の判定
        hr_stable = abs(current_hr - 75) <= 5 if target_hr is None else abs(current_hr - target_hr) <= 5
        temp_stable = abs(current_temp - 36.8) <= 0.2 if target_temp is None else abs(current_temp - target_temp) <= 0.2

        if hr_stable and temp_stable:
            stable_count += 1
            print("✓ 安定しています")
        else:
            stable_count = 0  # 安定が途切れたらリセット
            print("⚠️ まだ不安定です")

        # 3回連続で安定したら終了
        if stable_count >= 3:
            print(f"\n🎉 {attempt}回目の測定で安定が確認されました！")
            break

        if attempt == max_attempts:
            print(f"\n⚠️ {max_attempts}回の測定で安定しませんでした")
            print("医師の診察を推奨します")

# 使用例
monitor_vital_signs()

for文とwhile文の使い分け

for文が適している場合

繰り返し回数が事前にわかっている
リストや範囲のすべての要素を処理する
インデックスを使った処理

while文が適している場合

繰り返し回数が事前にわからない
特定の条件が満たされるまで繰り返す
ユーザー入力の処理
状態の監視・待機

# for文の例：決まった回数の測定
print("定期健康診断:")
for i in range(1, 6):
    print(f"{i}番目の測定項目をチェック")

# while文の例：患者が回復するまで
print("\n回復モニタリング:")
days = 0
while True:  # 回復するまで続く
    days += 1
    # 回復判定のロジック（シミュレーション）
    recovered = days >= 7  # 7日で回復

    if recovered:
        print(f"{days}日目に回復を確認しました")
        break
    else:
        print(f"{days}日目: まだ回復途中です")

まとめ

今回は、条件付き繰り返しを行う「while文」について学びました。

while文の基本構文と条件式の重要性
無限ループを避けるための注意点
break文とcontinue文の使い方
for文との使い分け
医療現場での実践的な使用例（患者モニタリング、入力バリデーション、状態監視）

while文は条件に応じた柔軟な繰り返し処理を実現する強力なツールです。特に、繰り返し回数が予測できない状況で活躍します。

次回は、処理をまとめる「関数」の基本について詳しく解説します。