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< 笔记 > Python - 04 Python 高级特性

程序员文章站 2022-03-15 19:38:02
...

04 Python 高级特性

By Kevin Song

  • 04-01 切片
  • 04-02 迭代
  • 04-03 列表生成式
  • 04-04 生成器
  • 04-05 迭代器

04-01 切片

取前三个元素

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

传统方法

>>> [L[0], L[1], L[2]]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']

切片

L[a:b]:从 a 号位取到 b-1 号位,如果a为0可以省略

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

倒数切片:倒数第一个元素的索引是-1

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

示例:

创建一个0-99的数列

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

前10个数

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

后10个数

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

前10个数,每两个取一个:

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

所有数,每5个取一个:

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

复制一个list:

>>> L[:]
[0, 1, 2, 3, ..., 99]
  • 切list:同上
  • 切tuple:
>>> (0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
(0, 1, 2)
  • 切str:
>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'

04-02 迭代

for…in可以迭代任何可迭代对象

迭代list和tuple

>>> l = [1, 2, 3]
>>> for a in l:
...     print(a)
...
1
2
3
>>> t = (1, 2, 3)
>>> for b in t:
...     print(b)
...
1
2
3

迭代dict

迭代key

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

迭代value

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

同时迭代key和value

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

迭代str

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

判断是可迭代对象

>>> 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

enumerate函数可以把一个list变成索引-元素对

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

双变量for in

>>> for x, y in [(1, 1), (2, 4), (3, 9)]:
...     print(x, y)
...
1 1
2 4
3 9

04-03 列表生成式(List Comprehensions)

格式:容器 中的 变量 进行 表达式 处理

[表达式 for 变量 in 容器]

生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

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

生成list [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

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

生成list [4, 16, 36, 64, 100]

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

生成全排列list [‘AX’, ‘AY’, ‘AZ’, ‘BX’, ‘BY’, ‘BZ’, ‘CX’, ‘CY’, ‘CZ’]

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

两个变量生成list

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

04-04 生成器(generator)

列表生成式一次性生成整个列表,太占内存,于是就有了一边循环一边计算的机制,生成器

( )实现生成器

>>> 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>

通过next()函数获得generator的下一个返回值

>>> next(g)
0

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
for循环遍历

>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> for n in g:
...     print(n)
... 
0
1
4
9
16
25
36
49
64
81

函数实现生成器

打印斐波拉契数列

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        print(b)
        a, b = b, a + b
        # t = (b, a + b)  t是一个tuple
        # a = t[0]
        # b = t[1]
        n = n + 1
    return 'done'
>>> fib(6)
1
1
2
3
5
8
'done'

斐波拉契数列生成器仅仅是把 print(b) 改为 yield b

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>

打印生成器内容

>>> for n in fib(6):
...     print(n)
...
1
1
2
3
5
8

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
  • 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

04-05 迭代器

  • 可以直接作用于 for 循环的对象统称为可迭代对象:Iterable
    • 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。
  • 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

小结

  • 生成器是Iterator对象
  • list、dict、str等Iterable可以使用 iter() 函数变成Iterator对象

Python的Iterator对象表示的是一个数据流,这个数据流是一个有序序列,但不知道序列的长度,只能不断通过next()函数实现按需计算下一个数据,所以Iterator的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时它才会计算

Python的for循环本质上就是通过不断调用next()函数实现的

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

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