Python：关于list生成器的学习笔记

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生成器

通过列表生成式，可以直接创建一个列表。但是受内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

如果列表元素可以按照某种算法推算出来，我们就可以在循环的过程中不断推算出后续的元素。

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：

# 列表创建方法
L = [x * x for x in range(10)]
print(L)
#生成器创建方法
g = (x * x for x in range(10))
print(g)

[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
 at 0x0000021E892A5FC0>

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。

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：

g = (x * x for x in range(10))
next(g)
next(g)
next(g)

0
1
4

上面这种不断调用next(g)的方法实在是太变态了，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))
print([n for n in g])

[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

generator非常强大。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，还可以用函数来实现。

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# 注意赋值语句
        n = n + 1
    return 'done'
fib(3)

1
1
2
'done'

a, b = b, a + b相当于

t = (b, a + b) # t是一个tuple
a = t[0]
b = t[1]

def fib(n):
    if n==1:
        return 1
    if n==2:
        return 1
    return fib(n-1)+fib(n-2)
a=int(input('number'))
for i in range(1,a+1):
    print([fib(i)],end='')
    
number7
[1][1][2][3][5][8][13]

仔细观察，可以看出，fib函数实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则，可以从第一个元素开始，推算出后续任意的元素，这种逻辑其实非常类似generator。

也就是说，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。