Python学习笔记(三)迭代、列表生成式、生成器

一、迭代

在python中,迭代通过 for ... in 来完成

如果for循环要用在dict上,由于dict里包含关键字与值,所以必须指定迭代的是哪个。

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

如果要迭代的是value,则必须用 for value in d.values(),  如果要同时迭代key与value,可以用for k,v in d.items(),

字符串也可以用作迭代对象,判断对象是否为可迭代对象可以通过collections模块的Iterable类型判断:

>>> 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

如果要得到list类型的下标,可以使用enumerate函数把list变为索引-元素对。
 for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']): 

输出 i 为下标,value为值。

for循环里引用2个变量是很常见的。比如:

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

二、List Comprehensions(列表生成器)

已经知道要生成list[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10] 可以用  list(range(1:11)) ;

如果要生成 [ 1*1, 2*2, 3*3... , 10*10 ],则可以用列表生成式,在 [ ] 里 把要生成的元素放在前面 然后跟 for 循环:

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

循环后面还可以加上if判断,比如仅要偶数的平方:

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

也可以使用两层循环:

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

利用列表生成式,可以方便地列出当前目录下的所有文件和目录名

>>> import os # 导入os模块
>>> [d for d in os.listdir('.')] # os.listdir可以列出文件和目录
['.emacs.d', '.ssh', '.Trash', 'Adlm', 'Applications', 'Desktop', 'Documents', 'Downloads', 'Library', 'Movies', 'Music', 'Pictures', 'Public', 'VirtualBox VMs', 'Workspace', 'XCode']


三、generator(生成器)

把列表生成器的 [ ] 换成 () 就是generator 了,generator 每次只返回一个值,如果要得到generator的每一个值,可以用next()得到下一个值,或者用for循环。

>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> for n in g:
...     print(n)

定义generator的另一个方法是用 yield,且函数中如果有yield,则它不是函数 而是 generator。它每次执行到yield则返回。下次调用时,在从上次返回的yield语句继续执行。

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n = n + 1
    return 'done'
上面代码实现的是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, ...


四、Iterator(迭代器)

可以被next()调用并不断返回下一个值的对象为迭代器,list, dict, str, 虽是 iterable但是不是iterator, 要把它们转换为迭代器,可以使用函数 iter() 

>>> isinstance('abc', Iterable)
True
>>>isinstance('abc',Iterator)
False
>>>isinstance(iter('abc'),Iterator)
Ture

Iterator对象表示的是一个数据流,可以看成是有序序列,但是不知道序列的长度,只能通过next()实现按需计算下一个数据。


附练习答案:

这部分是自己写的廖雪峰官方网站python教程中此部分的练习的代码。经测试是成功的。

练习一:【迭代】使用迭代查找一个list中最小和最大值,并返回一个tuple:

def findMinAndMax(L):
    if L==[]:
         return(None,None);
    else:
        Min=L[0];
        Max=L[0];
        for x in L:
            if x>Max:
                Max = x;
            if x

练习二:【生成器】

杨辉三角定义如下:
                    1
                   / \
                 1    1
                / \   / \
              1    2     1
             / \   / \   / \
           1    3      3    1
          / \  / \    / \  / \
        1    4     6    4     1
       / \  / \   / \   / \   / \
     1    5   10   10    5   1
把每一行看做一个list,试写一个generator,不断输出下一行的list:

代码:

def triangles():
    L = [1];
    while True:
        yield L;
        L = [1] + [L[i]+L[i+1]for i in range(len(L)-1) if len(L)>1 ]+ [1];
  #测试代码
n = 0
results = []
for t in triangles():
    print(t)
    results.append(t)
    n = n + 1
    if n == 10:
        break

输出为:

[1]
[1, 1]
[1, 2, 1]
[1, 3, 3, 1]
[1, 4, 6, 4, 1]
[1, 5, 10, 10, 5, 1]
[1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
[1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
[1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]

[1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]


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本学习笔记很多例子引用于廖雪峰的网站。


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