Python中的列表生成式与生成器学习教程
列表生成式
即创建列表的方式,最笨的方法就是写循环逐个生成,前面也介绍过可以使用range()函数来生成,不过只能生成线性列表,下面看看更为高级的生成方式:
>>>[x*xforxinrange(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,多写几次,很快就可以熟悉这种语法。
你甚至可以在后面加上if判断:
>>>[x*xforxinrange(1,11)ifx%2==0] [4,16,36,64,100]
循环嵌套,全排列:
>>>[m+nformin'ABC'fornin'XYZ'] ['AX','AY','AZ','BX','BY','BZ','CX','CY','CZ']
看一个简单应用,列出当前目录下所有文件和目录:
>>>importos >>>[dfordinos.listdir('.')] ['README.md','.git','image','os','lib','sublime-imfix','src']
前面也说过Python里循环中可以同时引用两个变量,所以生成变量也可以:
>>>d={'x':'A','y':'B','z':'C'} >>>[k+'='+vfork,vind.iteritems()] ['y=B','x=A','z=C']
也可以通过一个list生成另一个list,例如把一个list中所有字符串变为小写:
>>>L=['Hello','World','IBM','Apple'] >>>[s.lower()forsinL] ['hello','world','ibm','apple']
但是这里有个问题,list中如果有其他非字符串类型,那么lower()会报错,解决办法:
>>>L=['Hello','World','IBM','Apple',12,34] >>>[s.lower()ifisinstance(s,str)elsesforsinL] ['hello','world','ibm','apple',12,34]
此外,列表生成式还有许多神奇用法,说明请看注释:
#!/usr/bin/envpython3 #-*-coding:utf-8-*- list(range(1,11)) #生成1乘1,2乘2...10乘10 L=[] forxinrange(1,11): L.append(x*x) #上面太麻烦,看下面 [x*xforxinrange(1,11)] #[1,4,9,16,25,36,49,64,81,100] #加上if,就可以筛选出仅偶数的平方 [x*xforxinrange(1,11)ifx%2==0] #[4,16,36,64,100] #两层循环,可以生成全排列 [m+nformin'ABC'fornin'XYZ'] #['AX','AY','AZ','BX','BY','BZ','CX','CY','CZ'] #列出当前目录下的所有文件和目录名 importos [dfordinos.listdir('.')]#on.listdir可以列出文件和目录 #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+'='+vfork,vind.items()] #['x=A','z=C','y=B'] #把一个list中所有的字符串变成小写 L=['Hello','World','IBM','Apple'] [s.lower()forsinL] #['hello','world','ibm','apple'] L1=['Hello','World',18,'Apple',None] L2=[s.lower()forsinL1ifisinstance(s,str)] print(L2) #['hello','world','apple'] #isinstance函数可以判断一个变量是不是字符串
生成器
列表生成式虽然强大,但是也会有一个问题,当我们想生成一个很大的列表时,会非常耗时,并且占用很大的存储空间,关键是这里面的元素可能你只需要用到前面很少的一部分,大部分的空间和时间都浪费了。Python提供了一种边计算边使用的机制,称为生成器(Generator),创建一个Generator最简单的方法就是把[]改为():
>>>g=(x*xforxinrange(10)) >>>g <generatorobject<genexpr>at0x7fe73eb85cd0>
如果要一个一个打印出来,可以通过generator的next()方法:
>>>g.next() 0 >>>g.next() 1 >>>g.next() 4 >>>g.next() 9 >>>g.next() 16 >>>g.next() 25 >>>g.next() 36 >>>g.next() 49 >>>g.next() 64 >>>g.next() 81 >>>g.next() Traceback(mostrecentcalllast): File"<stdin>",line1,in<module> StopIteration
其实generatorobject也是可迭代的,所以可以用循环打印,还不会报错。
>>>g=(x*xforxinrange(10)) >>>forning: ...printn ...
这是简单的推算算法,但是如果算法比较复杂,写在()里就不太合适了,我们可以换一种方式,使用函数来实现。
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:
deffib(max): n,a,b=0,0,1 whilen<max: printb a,b=b,a+b n=n+1
上面的函数可以输出斐波那契数列的前N个数,这个也是通过前面的数推算出后面的,所以可以把函数变成generatorobject,只需要把printb改为yieldb即可。
deffib(max): n,a,b=0,0,1 whilen<max: yieldb a,b=b,a+b n=n+1
如果一个函数定义中包含了yield关键字,这个函数就不在是普通函数,而是一个generatorobject。
>>>fib(6) <generatorobjectfibat0x7fa1c3fcdaf0> >>>fib(6).next() 1
所以要想调用这个函数,需要使用next()函数,并且遇到yield语句返回(可以把yield理解为return):
defodd(): print'step1' yield1 print'step2' yield3 print'step3' yield5
看看调用输出结果:
>>>o=odd() >>>o.next() step1 1 >>>o.next() step2 3 >>>o.next() step3 5 >>>o.next() Traceback(mostrecentcalllast): File"<stdin>",line1,in<module> StopIteration
同样也可以改为for循环语句输出。例如:
defodd(): print'step1' yield1 print'step2' yield2 print'step3' yield3 if__name__=='__main__': o=odd() whileTrue: try: printo.next() except: break