【Python 4】列表与元组slice切片 迭代 列表生成式 生成器generator 迭代器Iterator对象

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【Python 4】列表与元组slice切片 迭代 列表生成式 生成器generator 迭代器Iterator对象。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

L = []
n = 1
while n < 100:
	L.append(n)
	n = n + 2

在Python中,代码不是越多越好,而是越少越好


取一个list或tuple的部分元素是非常常见的操作

L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
r = []
n = 3
for i in range(n):
	r.append(L[i])

r # ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

对这种经常取指定索引范围的操作,用循环十分繁琐,因此,Python提供了切片(Slice)操作符,能大大简化这种操作

L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
L[0:3]
# ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
L[:3]
# ['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
L[1:3]
# ['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
如果第一个索引是0,还可以省略
也可以从索引1开始,取出2个元素出来

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

L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
>>> L[-2:]
['Bob', 'Jack']
>>> L[-2:-1]
['Bob']

记住倒数第一个元素的索引是-1

切片操作十分有用
可以通过切片轻松取出某一段数列
比如前10个数
后10个数
前11-20个数
前10个数,每两个取一个
所有数,每5个取一个
甚至什么都不写,只写[:]就可以原样复制一个list

L = list(range(100))
L # [0, 1, 2, 3, ..., 99]

L[:10]
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

L[-10:]
# [90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99]

L[10:20]
# [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]

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

L[::5]
# [0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95]

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

tuple也是一种list,唯一区别是tuple不可变
因此,tuple也可以用切片操作,只是操作的结果仍是tuple

(0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
# (0, 1, 2)

字符串’xxx’也可以看成是一种list,每个元素就是一个字符
因此,字符串也可以用切片操作,只是操作结果仍是字符串:

>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'

在很多编程语言中,针对字符串提供了很多各种截取函数(例如,substring),其实目的就是对字符串切片
Python没有针对字符串的截取函数,只需要切片一个操作就可以完成,非常简单


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)
在Python中,迭代是通过for … in来完成的,而很多语言比如C语言,迭代list是通过下标完成的,比如C代码

for(i = 0; i < length; i++){
	printf('%d', list[i])

可以看出,Python的for循环抽象程度要高于C的for循环,因为Python的for循环不仅可以用在list或tuple上,还可以作用在其他可迭代对象上

list这种数据类型虽然有下标,但很多其他数据类型是没有下标的,但是,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()

由于字符串也是可迭代对象,因此,也可以作用于for循环

>>> for ch in 'ABC':
...     print(ch)
...
A
B
C

所以,当我们使用for循环时,只要作用于一个可迭代对象,for循环就可以正常运行,而我们不太关心该对象究竟是list还是其他数据类型

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

>>> from collections.abc 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

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

list(range(1, 11))
# [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

但如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, …, 10x10]怎么做?方法一是循环:

L = []
for x in range(1, 11):
	L.append(x * x)

L # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

# 循环太繁琐,而列表生成式则可以用一行语句代替循环生成上面的list
[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,十分有用

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]

通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表
但是,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

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L和g的区别仅在于最外层的[]和(),L是一个list,而g是一个generator
可以通过next()函数获得generator的下一个返回值
enerator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
更正确的方法是使用for循环,因为generator也是可迭代对象

所以,我们创建了一个generator后,基本上永远不会调用next(),而是通过for循环来迭代它,并且不需要关心StopIteration的错误

下面是定义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函数,调用一个generator函数将返回一个generator

def fib(max):
	n, a, b = 0, 0, 1
	while n < max:
		yield b
		a, b = b, a + b
		n = n + 1
	return 'done'

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

正确的写法是创建一个generator对象,然后不断对这一个generator对象调用next()


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list、tuple、dict、set、str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

Python的Iterator对象表示的是一个数据流,Iterator对象可以被next()函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据时抛出StopIteration错误li文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-726602.html

到了这里,关于【Python 4】列表与元组slice切片 迭代 列表生成式 生成器generator 迭代器Iterator对象的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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