• Python4 高级特性


    切片

    取一个list或tuple的部分元素是非常常见的操作。比如,一个list如下:

    >>> L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']

    取前3个元素,用一行代码就可以完成切片(Slice)

    >>> L[0:3]
    ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

    L[0:3]表示,从索引0开始取,直到索引3为止,但不包括索引3。即索引012,正好是3个元素。

    如果第一个索引是0,还可以省略:

    >>> L[:3]

    类似的,既然Python支持L[-1]取倒数第一个元素,那么它同样支持倒数切片,试试:

    >>> L[-2:]
    ['Bob', 'Jack']
    >>> L[-2:-1]
    ['Bob']

    记住倒数第一个元素的索引是-1

    我们先创建一个0-99的数列:

    >>> L = list(range(100)) #从0-100个数,但不包含100
    >>> L
    [0, 1, 2, 3, ..., 99]

    前10个数,每两个取一个

    >>> L[:10:2]
    [0, 2, 4, 6, 8]

    什么都不写,只写[:]就可以原样复制一个list:

    >>> L[:]
    [0, 1, 2, 3, ..., 99]

    迭代

    如果给定一个list或tuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历我们称为迭代(Iteration)

    只要是可迭代对象,无论有无下标,都可以迭代,比如dict就可以迭代:

    >>> d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
    >>> for key in d:
    ...     print(key)
    ...
    a
    c
    b

    因为dict的存储不是按照list的方式顺序排列,所以,迭代出的结果顺序很可能不一样。

    默认情况下,dict迭代的是key。如果要迭代value,可以用for value in d.values(),如果要同时迭代key和value,可以用for k, v in d.items()

    那么,如何判断一个对象是可迭代对象呢?方法是通过collections模块的Iterable类型判断:

    >>> from collections import Iterable
    >>> isinstance('abc', Iterable) # str是否可迭代
    True
    >>> isinstance([1,2,3], Iterable) # list是否可迭代
    True
    >>> isinstance(123, Iterable) # 整数是否可迭代
    False

    最后一个小问题,如果要对list实现类似Java那样的下标循环怎么办?Python内置的enumerate函数可以把一个list变成索引-元素对,这样就可以在for循环中同时迭代索引和元素本身:

    >>> for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']):
    ...     print(i, value)
    ...
    0 A
    1 B
    2 C

    列表生成式

    列表生成式即List Comprehensions,是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。

    生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]

    >>> [x * x for x in range(1, 11)]
    [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

    写列表生成式时,把要生成的元素x * x放到前面,后面跟for循环,就可以把list创建出来。

    for循环后面还可以加上if判断,这样我们就可以筛选出仅偶数的平方:

    >>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
    [4, 16, 36, 64, 100]

    还可以使用两层循环,可以生成全排列:

    >>> [m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']
    ['AX', 'AY', 'AZ', 'BX', 'BY', 'BZ', 'CX', 'CY', 'CZ']

    for循环其实可以同时使用两个甚至多个变量,那么列表生成式也可以使用两个变量来生成list

    >>> d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
    >>> [k + '=' + v for k, v in d.items()]
    ['y=B', 'x=A', 'z=C']

    生成器

    通过列表生成式创建列表。会受到内存限制,列表容量肯定是有限的。所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator

    在Python中,可以简单地把列表生成式改成generator,也可以通过函数实现复杂逻辑的generator。

    generator的工作原理是在for循环的过程中不断计算出下一个元素,并在适当的条件结束for循环。对于函数改成的generator来说,遇到return语句或者执行到函数体最后一行语句,就是结束generator的指令,for循环随之结束。

    请注意区分普通函数和generator函数,普通函数调用直接返回结果;generator函数的“调用”实际返回一个generator对象。

    要创建一个generator,有很多种方法。第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator:

    >>> L = [x * x for x in range(10)]
    >>> L
    [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
    >>> g = (x * x for x in range(10))
    >>> g
    <generator object <genexpr> at 0x1022ef630>

    创建Lg区别仅在于最外层的[]()L是一个list,而g是一个generator。

    我们可以直接打印出list的每一个元素,但我们怎么打印出generator的每一个元素呢?

    如果要一个一个打印出来,可以通过next()函数获得generator的下一个返回值;generator保存的是算法,每次调用next(g),就计算出g的下一个元素的值,直到计算到最后一个元素,没有更多的元素时,抛出StopIteration的错误

    正确的方法是使用for循环,因为generator也是可迭代对象:

    >>> g = (x * x for x in range(10))
    >>> for n in g:
    ...     print(n)
    ... 

    如果推算的算法比较复杂,用类似列表生成式的for循环无法实现的时候,可以用函数来实现。

    比如,著名的斐波拉契数列(Fibonacci),除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到:

    1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

    斐波拉契数列用列表生成式写不出来,但是,用函数把它打印出来却很容易:

    def fib(max):
        n, a, b = 0, 0, 1
        while n < max:
            print(b)
            a, b = b, a + b  #赋值语句
            n = n + 1
        return 'done'

     

    上面的函数可以输出斐波那契数列的前N个数:

    >>> fib(6)
    1
    1
    2
    3
    5
    8
    'done'

    上面的函数和generator仅一步之遥。要把fib函数变成generator,只需要把print(b)改为yield b就可以了,这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个generator

    >>> f = fib(6)
    >>> f
    <generator object fib at 0x104feaaa0>

    这里,最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行,遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数,在每次调用next()的时候执行,遇到yield语句返回再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行

    同样的,把函数改成generator后,我们基本上从来不会用next()来获取下一个返回值,而是直接使用for循环来迭代;

    但是用for循环调用generator时,发现拿不到generator的return语句的返回值。如果想要拿到返回值,必须捕获StopIteration错误,返回值包含在StopIterationvalue中:

    >>> g = fib(6)
    >>> while True:
    ...     try:
    ...         x = next(g)
    ...         print('g:', x)
    ...     except StopIteration as e:
    ...         print('Generator return value:', e.value)
    ...         break
    ...
    g: 1
    g: 1
    g: 2
    g: 3
    g: 5
    g: 8
    Generator return value: done

    eg:杨辉三角:

    def triangles():
        L = [1]
        while len(L)<=10:
            yield L
            L.append(0)
            L = [L[i - 1] + L[i] for i in range(len(L))]
    for t in triangles():
        print(t)

    迭代器

    我们已经知道,可以直接作用于for循环的数据类型有以下几种:

    一类是集合数据类型,如listtupledictsetstr等;

    一类是generator,包括生成器和带yield的generator function。

    这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象Iterable

    而生成器不但可以作用于for循环,还可以被next()函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出StopIteration错误表示无法继续返回下一个值了。

    可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器Iterator

    凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型,它们表示一个惰性计算的序列;

    集合数据类型如listdictstr等是Iterable但不是Iterator,不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。

    Python的for循环本质上就是通过不断调用next()函数实现的,例如:

    for x in [1, 2, 3, 4, 5]:
        pass

    实际上完全等价于:

    # 首先获得Iterator对象:
    it = iter([1, 2, 3, 4, 5])
    # 循环:
    while True:
        try:
            # 获得下一个值:
            x = next(it)
        except StopIteration:
            # 遇到StopIteration就退出循环
            break

    整理自:http://www.liaoxuefeng.com/

  • 相关阅读:
    [Python][小知识][NO.3] Python 使用系统默认浏览器打开指定URL的网址
    [Python][小知识][NO.2] Python 字符串跨行连接,或拆分为多行显示
    [Python] wxPython 状态栏组件、消息对话框组件 学习总结(原创)
    [Python][小知识][NO.1] Python字符串前 加 u、r、b 的含义
    [Python] wxPython 编辑框组件学习总结 (原创)
    [Python] wxPython 菜单栏控件学习总结(原创)
    [Python] wxPython 基本控件 (转)
    HDU 2086 A1 = ? (找规律推导公式 + 水题)(Java版)
    HDU 1840 Equations (简单数学 + 水题)(Java版)
    UVA 1152 4 Values whose Sum is 0 (枚举+中途相遇法)(+Java版)(Java手撕快排+二分)
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/itzhazha/p/6510742.html
Copyright © 2020-2023  润新知