• 生成器,生成器函数/生成器表达式/推导式


    主要内容:

      1. ⽣成器和⽣成器函数

      2. 列表推导式

    ⼀. ⽣成器

    什么是⽣成器???.

      ⽣成器实质就是迭代器.

    在python中有三种⽅式来获取⽣成器:

      1. 通过⽣成器函数

      2. 通过各种推导式来实现⽣成器

      3. 通过数据的转换也可以获取⽣成器

    ⾸先, 我们先看⼀个很简单的函数:

    def func():
         print("111")
         return 222
    ret = func()
    print(ret)
    
    结果:
    111
    222

    将函数中的return换成yield就是⽣成器

    def func():
         print("111")
         yield 222
    ret = func()
    print(ret)
    
    结果:
    <generator object func at 0x10567ff68>

    运⾏的结果和上⾯不⼀样. 为什么呢. 由于函数中存在了yield. 那么这个函数就是⼀个⽣成器 函数.

    这个时候. 我们再执⾏这个函数的时候. 就不再是函数的执⾏了. ⽽是获取这个⽣成器. 如何使⽤呢?

    想想迭代器. ⽣成器的本质是迭代器. 所以. 我们可以直接执⾏__next__()来执⾏ 以下⽣成器.

    def func():
         print("111")
         yield 222
    gener = func() # 这个时候函数不会执⾏. ⽽是获取到⽣成器
    ret = gener.__next__() # 这个时候函数才会执⾏. yield的作⽤和return⼀样. 也是返回数据
    print(ret)
    
    结果:
    111
    222

    那么我们可以看到, yield和return的效果是⼀样的. 有什么区别呢? yield是分段来执⾏⼀个 函数. return呢? 直接停⽌执⾏函数.

    def func():
         print("111")
         yield 222
         print("333")
         yield 444
    gener = func()
    ret = gener.__next__()
    print(ret)
    ret2 = gener.__next__()
    print(ret2)
    ret3 = gener.__next__() # 最后⼀个yield执⾏完毕. 再次__next__()程序报错, 也就是
    说. 和return⽆关了.
    print(ret3)
    
    结果:
    111
    Traceback (most recent call last):
    222
    333
     File "/Users/sylar/PycharmProjects/oldboy/iterator.py", line 55, in
    <module>
    444
     ret3 = gener.__next__() # 最后⼀个yield执⾏完毕. 再次__next__()程序报错, 也
    就是说. 和return⽆关了.
    StopIteration

    当程序运⾏完最后⼀个yield. 那么后⾯继续进⾏__next__()程序会报错. 好了⽣成器说完了.

    ⽣成器有什么作⽤呢? 我们来看这样⼀个需求. 老男孩向JACK JONES订 购10000套学⽣服. JACK JONES就比较实在. 直接造出来10000套衣服.

    def cloth():
         lst = []
         for i in range(0, 10000):
             lst.append("⾐服"+str(i))
         return lst
    cl = cloth()        

    但是呢, 问题来了. 老男孩现在没有这么多学⽣啊. ⼀次性给我这么多. 我往哪⾥放啊. 很尴尬 啊. 最好的效果是什么样呢?

    我要1套. 你给我1套. ⼀共10000套. 是不是最完美的.

    def cloth():
         for i in range(0, 10000):
             yield "⾐服"+str(i)
    cl = cloth()
    print(cl.__next__())
    print(cl.__next__())
    print(cl.__next__())
    print(cl.__next__())        

    区别:

      第⼀种是直接⼀次性全部拿出来. 会很占⽤内存.

      第⼆种使⽤⽣成器. ⼀次就⼀个. ⽤多 少⽣成多少. ⽣成器是⼀个⼀个的指向下⼀个. 不会回去, __next__()到哪, 指针就指到哪⼉. 下⼀次继续获取指针指向的值.

    接下来我们来看send⽅法, send和__next__()⼀样都可以让⽣成器执⾏到下⼀个yield.

    def eat():
         print("我吃什么啊")
         a = yield "馒头"
         print("a=",a)
         b = yield "⼤饼"
         print("b=",b)
         c = yield "⾲菜盒⼦"
         print("c=",c)
         yield "GAME OVER"
    
    gen = eat() # 获取⽣成器
    ret1 = gen.__next__()
    print(ret1)
    ret2 = gen.send("胡辣汤")
    print(ret2)
    ret3 = gen.send("狗粮")
    print(ret3)
    ret4 = gen.send("猫粮")
    print(ret4)

     send和__next__()区别:

        1. send和next()都是让⽣成器向下走⼀次

        2. send可以给上⼀个yield的位置传递值, 不能给最后⼀个yield发送值. 在第⼀次执⾏⽣ 成器代码的时候不能使⽤send()

     ⽣成器可以使⽤for循环来循环获取内部的元素:

    def func():
         print(111)
         yield 222
         print(333)
         yield 444
         print(555)
         yield 666
    
    gen = func()
    for i in gen:
     print(i)
    
    结果:
    111
    222
    333
    444
    555
    666

    ⼆. 列表推导式, ⽣成器表达式以及其他推导式

    ⾸先我们先看⼀下这样的代码, 给出⼀个列表, 通过循环, 向列表中添加1-13 :

    lst = []
    for i in range(1, 15):
         lst.append(i)
    print(lst)

    替换成列表推导式:

    lst = [i for i in range(1, 15)]
    print(lst)

    列表推导式是通过⼀⾏来构建你要的列表, 列表推导式看起来代码简单. 但是出现错误之 后很难排查.

    列表推导式的常⽤写法:

      [ 结果 for 变量 in 可迭代对象]

    例. 从python1期到python14期写入列表lst:

    lst = ['python%s' % i for i in range(1,15)]
    print(lst)

    我们还可以对列表中的数据进⾏筛选

    筛选模式:

      [ 结果 for 变量 in 可迭代对象 if 条件 ]

    # 获取1-100内所有的偶数
    lst = [i for i in range(1, 100) if i % 2 == 0]
    print(lst)

    ⽣成器表达式和列表推导式的语法基本上是⼀样的. 只是把[]替换成()

    gen = (i for i in range(10))
    print(gen)
    
    结果:
    <generator object <genexpr> at 0x106768f10>

    打印的结果就是⼀个⽣成器. 我们可以使⽤for循环来循环这个⽣成器:

    gen = ("麻花藤我第%s次爱你" % i for i in range(10))
    for i in gen:
         print(i)

    ⽣成器表达式也可以进⾏筛选

    # 获取1-100内能被3整除的数
    gen = (i for i in range(1,100) if i % 3 == 0)
    for num in gen:
         print(num)
    
    # 100以内能被3整除的数的平⽅
    gen = (i * i for i in range(100) if i % 3 == 0)
    for num in gen:
         print(num)
    
    # 寻找名字中带有两个e的⼈的名字
    names = [['Tom', 'Billy', 'Jefferson', 'Andrew', 'Wesley', 'Steven',
    'Joe'],['Alice', 'Jill', 'Ana', 'Wendy', 'Jennifer', 'Sherry', 'Eva']]
    
    # 不⽤推导式和表达式
    result = []
    for first in names:
         for name in first:
             if name.count("e") >= 2:
                 result.append(name)
    print(result)
    
    # 推导式
    gen = (name for first in names for name in first if name.count("e") >= 2)
    for name in gen:
         print(name)                        

    ⽣成器表达式和列表推导式的区别:

      1. 列表推导式比较耗内存. ⼀次性加载. ⽣成器表达式⼏乎不占⽤内存. 使⽤的时候才分 配和使⽤内存

      2. 得到的值不⼀样. 列表推导式得到的是⼀个列表. ⽣成器表达式获取的是⼀个⽣成器.

    举个栗⼦.

      同样⼀篮⼦鸡蛋. 列表推导式: 直接拿到⼀篮⼦鸡蛋. ⽣成器表达式: 拿到⼀个老⺟鸡. 需要 鸡蛋就给你下鸡蛋.

    ⽣成器的惰性机制:

      ⽣成器只有在访问的时候才取值. 说⽩了. 你找他要他才给你值. 不找他 要. 他是不会执⾏的.

    def func():
         print(111)
         yield 222
    g = func() # ⽣成器g
    g1 = (i for i in g) # ⽣成器g1. 但是g1的数据来源于g
    g2 = (i for i in g1) # ⽣成器g2. 来源g1
    print(list(g)) # 获取g中的数据. 这时func()才会被执⾏. 打印111.获取到222. g完毕.
    print(list(g1)) # 获取g1中的数据. g1的数据来源是g. 但是g已经取完了. g1 也就没有数据print(list(g2)) # 和g1同理

    深坑==> ⽣成器. 要值得时候才拿值.

    字典推导式:

      {key:value for 变量 in 可迭代对象 if 筛选}

    根据名字应该也能猜到. 推到出来的是字典

    # 把字典中的key和value互换
    dic = {'a': 1, 'b': '2'}
    new_dic = {dic[key]: key for key in dic}
    print(new_dic)
    
    # 在以下list中. 从lst1中获取的数据和lst2中相对应的位置的数据组成⼀个新字典
    lst1 = ['jay', 'jj', 'sylar']
    lst2 = ['周杰伦', '林俊杰', '邱彦涛']
    dic = {lst1[i]: lst2[i] for i in range(len(lst1))}
    print(dic)

    集合推导式:

      {key for 变量 in 可迭代对象 if 筛选}

    集合推导式可以帮我们直接⽣成⼀个集合. 集合的特点: ⽆序, 不重复. 所以集合推导式⾃ 带去重功能

    lst = [1, -1, 8, -8, 12]
    # 绝对值去重
    s = {abs(i) for i in lst}
    print(s)

    总结:

    推导式有, 列表推导式, 字典推导式, 集合推导式, 没有元组推导式

    ⽣成器表达式: (结果 for 变量 in 可迭代对象 if 条件筛选)

    ⽣成器表达式可以直接获取到⽣成器对象. ⽣成器对象可以直接进⾏for循环. ⽣成器具有 惰性机制.

    ⼀个⾯试题. 难度系数500000000颗星:

    def add(a, b):
         return a + b
    
    def test():
         for r_i in range(4):
             yield r_i
    
    g = test()
    
    for n in [2, 10]:              #n=2/n=10
         g = (add(n, i) for i in g)  #由于没有拿值,所以n=2时g = (add(n, i) for i in g),n=10时,g = (add(n, i) for i in (add(n, i) for i in g)),(未拿值,只执行这一步,不带入n的值)
    #拿值是最后一步拿,所以n=10时拿值,一个算式一个变量,n=10,带入求值
    print(list(g)) #20,21,22,23

    友情提⽰: 惰性机制, 不到最后不会拿值

    今日主要内容


    1. 生成器和生成器函数

      生成器的本质就是迭代器

    2.生成器的三种创建办法:
      1.通过生成器函数
      2.通过生成器表达式创建生成器
      3.通过数据转换
    3.生成器函数:
      函数中包含了yield的就是生成器函数
    注意:生成器函数被执行. 获取到的是生成器. 而不是函数的执行

    4.生成器表达式:
      (结果 for 变量 in 可迭代对象 if 筛选)
    5.取值:
      1. __next__()
      2. send(值) 给上一个yield位置传一个值, 第一个和最后一个yield不用传值
      3. 可以for循环
      4. list(g)

    6. 各种推倒式和生成器表达式
      1. 列表推倒式 [结果 for 变量 in 可迭代对象 if 筛选]
      2. 字典推倒式 {结果 for 变量 in 可迭代对象 if 筛选} 结果=>key:value
      3. 集合推倒式 {结果 for 变量 in 可迭代对象 if 筛选} 结果=>key


    预习:
    内置函数(68个)

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