Python —— 函数高级特性(切片、迭代、列表生成式、生成器、迭代器)

一、切片(Slice)

       在很多编程语言中,针对字符串提供了很多截取函数(i.e.  substring),目的就是对字符串切片。python中没有针对字符串的截取函数,需要通过“切片”来完成。

    取一个list或tuple的部分元素可以用切片

      格式:  假定list或tuple组成的元素组名为m

                 m[起始值:终止值:步长]  

            说明:

    a. 起始值如果是0,可以省略,但是中间的冒号(:)一定要带上

    b. 起始值,终止值限定的是索引范围。

    c. 如果从前面开始取数,那么索引时不包括索引[终止值],因为索引时下标从0开始。

    d. 如果从后面开始取数,即倒数,如果m[-2:] 则取最后两个元素,如果m[-2:-1]则取倒数第二个元素,注意两者的区别。

    e. 不管从前面开始或从后面开始取数,最终取的元素个数为都为终止值-起始值。

               python支持m[-1]取倒数第一个元素,那么它同样支持倒数切片。

       tuple也可以用切片操作,操作结果仍是tuple。

      字符串也可以用切片操作,只是操作结果仍是字符串。字符串'xxx'也可以看成一种list,每个元素就是一个字符。

二、迭代

       如果给定一个list或tuple,通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历称为迭代。

      可迭代对象:list, tuple,字典dict,字符串,生成器generator

1、如何判断一个对象是可迭代对象呢?方法:通过collections模块的Iterable类型判断;

     格式:  下面代码为判断时书写格式,python中大小写敏感

1 from collections import Iterable
2 print(isinstance('abd',Iterable))  #字符串是否可迭代
3 
4 print(isinstance([1,2,4],Iterable))  #list是否可迭代
5 
6 print(isinstance(123,Iterable)) #整数是否可迭代

下面为在命令交互行测试代码:

2、dict迭代

      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().

     下面是使用代码:

 1 d={'a':1,'b':2,'c':3} #这是一个dict
 2 for key in d:   # 遍历key,由于默认是key,所以 in d,如果默认不是key,就需要写成 in d.keys
3 print(key) 4 for value in d.values(): #遍历每一个值 5 print(value) 6 # 遍历每一个值,这个跟上面的效果是一样的,只不过上面是value,这个是v,这都可以, 7 # for 和in 中间使用value,那么print中也要用value,不能使用v,要保持一致 8 for v in d.values(): 9 print(v) 10 for k,v in d.items(): #遍历key和值 11 print(k,v)

字符串也是可迭代对象,因此,也可作用于for 循环:

 1 for ch in 'abdf':
 2     print(ch)

python内置的enumerate函数可以把一个list变成索引-元素对,这样可以在for循环中同时迭代索引和元素本身:

1 #python内置的enumerate函数可以把一个list变成索引-元素对,
2 #这样就可以在for循环中同时迭代索引和元素本身
3 for i, value in enumerate(['a','b','c']):
4     print(i,value)

python中for循环里,同时引用两个变量是很常见的,代码如下:

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

下面使用next也可以遍历list中每一个元素:

1 it=iter([1,2,3,4,5,6])
2 print(next(it))
3 print(next(it))
4 print(next(it))
5 print(next(it))
6 print(next(it))

 在命令交互行模式下测试:

三、列表生成式

      是Python内置的可以用来创建list的生成式。

 使用方法:  前面一部分是对元素进行的操作,最后面一部分是对元素进行判断

1 print([x*x for x in [1,2,3,4,5]])
2 
3 print([x*x for x in range(1,11)])
4 
5 print([x*x for x in range(1,11) if x % 2 == 0 ])
6 
7 print([m+n for m in 'ABC' for n in 'XYZ'])

实例:列出当前目录下的所有文件和目录名

1 import  os # 导入os模块
2 print([d for d in os.listdir('.')])

实例:把list中所有的字符串变成小写

1 L=['hello','world','IBM','Apple']
2 print([s.lower() for s in L])

 注意:s.lower()中的括号一定要带上,否则会报错

列表生成式练习题目:把一个list中的所有字符串变成小写。  

 思路: 如果list中既包含字符串,又包含数字,由于非字符串类型没有Lower()方法,所以列表生成式会报错:

1 L1=['Hello','World',18,'Apple']
2 print([s.lower() for s in L1 ])

报错信息:

可以使用isinstance()函数判断一个变量是不是字符串,下面为修改后并测试成功的代码:

1 L1=['Hello','World',18,'Apple']
2 print([s.lower() for s in L1 if isinstance(s,str) == True])

四、生成器generator

        如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们因此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。

创建generator的方法

   (1)把一个列表生成式中括号[ ]改成小括号( ),就创建了一个generator。

1 #这个是创建list
2 L=[x*x for x in range(10)]
3 print(L)
4 #这个是创建生成器generator,使用的是小括号
5 g=(x*x for x in range(10))
6 print(g)

(2)创建generator方法:yield关键字

        generator保存的是算法,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。

         如果一个函数定义中包含了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

      注意:这里最难理解的是,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。

      而generator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。


生成器generator中如何访问每个元素?

 方法一:   NEXT()函数

方法二:For循环

  因为通过Next( )函数太繁琐了,而且generator也是可迭代对象(Iterable),所以可以使用for循环来访问每个元素:

1 g=(x*x for x in range(10))
2 for n in g:
3     print(n)


生成器generator的小结:

1、使用类似列表生成式创建generator时,注意是小括号

2、使用函数创建generator时,函数定义中要有yield关键字

3、generator保存的是算法。

4、访问generator中的每个元素:next( )或for循环

5、generator是可迭代对象Iterable

6、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,没有更多元素时,抛出StopIteration的错误。

    当创建一个generator后,基本上不会调用next( ),而是通过for循环来迭代它,并且不需要关心StopIteration的错误。

五、迭代器

      可直接作用于for循环的数据类型有:

    第一类是集合数据类型,如list, tuple, dict, set, str等。

    第二类是generator, 包括生成器和带 yield 的generator function.

  

     可直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable.

     可被next( )函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator.

     使用isinstance( )函数来判断一个对象是否是Iterable对象或Iterator对象。

     

    生成器都是Iterator对象,但list, dict,  str虽然是Iterable,却不是Iterator。可以使用iter( )函数把list, dict, str等Iterable转换成Iterator。

      为什么list, dict, str等数据类型不是Iterator?

      这是因为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。可以把这个数据流看做是一个有序序列,但我们却不能提前知道序列的长度,只能通过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。

      Iterator甚至可以表示一个无限大的数据流,i.e. 全体自然数,而使用list是永远不可能存储全体自然数的。

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转载自www.cnblogs.com/bravesunforever/p/10262160.html