1. 切片
切片操作(slice),即从list(tuple是一种特殊的list)中获取部分元素。
- L[m,n]表示从L[m]~L[n-1]的list。
- L[:n]表示从L[0]~L[n-1]的list。
- L[m:]表示从L[m]~L[len(L)-1]。
- L[-m:]表示倒数m个数的list。
- L[m:n:k]表示从L[m:n]list中每k个取一个数组成一个新的list。
- L[::k]表示从L中每k个取一个组成新的list。
- tuple也是一种list(不可变的list),使用切片操作的结果仍为tuple。
#定义list
>>> L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
#切片操作
>>> L[0:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
>>> L[:3]
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
>>> L[1:3]
['Sarah', 'Tracy']
>>> L[-2:]
['Bob', 'Jack']
>>> L[-2:-1]
['Bob']
#定义0-99的list
>>> L = list(range(100))
#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]
#tuple的切片操作
>>> (0, 1, 2, 3, 4, 5)[:3]
(0, 1, 2)
#字符串切片操作
>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'
2. 迭代
2.1 迭代的概念
迭代:在某类对象的集合中通过遍历的方法来获取元素,对元素执行某项操作。
Python中的可迭代对象有:list,tuple,dict,str等,包括可迭代的自定义类型。
判断一类对象是否可迭代,可以通过collections模块的Iterable类型判断。例如:
>>> 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
2.2 迭代的使用
在Python中,迭代是通过for ... in
来完成的。
2.2.1 dict的迭代
>>> d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
>>> for key in d:
... print(key)
...
a
c
b
- dict默认迭代的是key,
for key in d
。 - 可以使用
for value in d.values()
来迭代value。 - 可以用
for k, v in d.items()
来迭代key和value。
2.2.2 字符串的迭代
>>> for ch in 'ABC':
... print(ch)
...
A
B
C
2.2.3 迭代的索引
Python内置的enumerate
函数可以把一个list变成索引-元素对,这样就可以在for
循环中同时迭代索引和元素本身。
>>> for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']):
... print(i, value)
...
0 A
1 B
2 C
2.2.4 多变量迭代
在for中,同时引用多个变量。例如:
>>> for x, y in [(1, 1), (2, 4), (3, 9)]:
... print(x, y)
...
1 1
2 4
3 9
3. 列表生成式
列表生成式即List Comprehensions,是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。
一般是通过for … in
和range
来生成list。
>>> list(range(1, 11))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> [x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
for循环中加if判断
>>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
[4, 16, 36, 64, 100]
多层循环
>>> [m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']
['AX', 'AY', 'AZ', 'BX', 'BY', 'BZ', 'CX', 'CY', 'CZ']
多变量循环
>>> d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
>>> [k + '=' + v for k, v in d.items()]
['y=B', 'x=A', 'z=C']
可以使用内建的isinstance
函数可以判断一个变量是不是字符串。
4. 生成器
在Python中,一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。生成器不必创建完整的list,可以在循环中不断推算出后续的元素,从而可以在获取所需元素的同时节省存储空间。
4.1 直接创建generator
创建generator即把列表生成式的[]
改成()
。
>>> 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>
一般通过for循环
来获取generator的元素,也可以使用next(g)
来获取下一个元素。
>>> g = (x * x for x in range(10))
#通过for循环获取元素
>>> for n in g:
... print(n)
...
0
1
4
#通过next()获取元素
>>> next(g)
0
>>> next(g)
1
4.2 通过函数方式创建
通过yield
关键字将一个函数变成generator
。例如:
函数的定义:
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
print(b)
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
生成器的定义:
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
两者的差别在于生成器将函数的print(b)
改为yield b
。yield
可以翻译为生成
,即基于某次计算生成某个元素,而不是提前存储了该元素。
函数式的generator
一般采用for
循环来获取元素,也可以通过next()
来获取下一个元素的值,例如:
>>> for n in fib(6):
... print(n)
...
1
1
2
3
5
8
如果要获取return
的内容,可以捕获StopIteration
错误,返回值包含在StopIteration
的value
中。
>>> g = fib(6)
>>> while True:
... try:
... x = next(g)
... print('g:', x)
... except StopIteration as e:
... print('Generator return value:', e.value)
... break
...
g: 1
g: 1
g: 2
g: 3
g: 5
g: 8
Generator return value: done
5. 迭代器
5.1 可迭代对象
可以直接作用于for
循环的对象统称为可迭代对象:Iterable
。主要有:
- 集合数据类型,如
list
、tuple
、dict
、set
、str
等 -
generator
,包括生成器和带yield
的generator function
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterable
对象:
>>> from collections import Iterable
>>> isinstance([], Iterable)
True
>>> isinstance({}, Iterable)
True
>>> isinstance('abc', Iterable)
True
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
True
>>> isinstance(100, Iterable)
False
5.2 迭代器
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
。
生成器都是Iterator
对象,但list
、dict
、str
是Iterable
,而不是Iterator
。
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterator
对象:
>>> from collections import Iterator
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
True
>>> isinstance([], Iterator)
False
>>> isinstance({}, Iterator)
False
>>> isinstance('abc', Iterator)
False
可以通过iter()
函数将Iterable
转换成Iterator
。
>>> isinstance(iter([]), Iterator)
True
>>> isinstance(iter('abc'), Iterator)
True
Python的Iterator
对象表示的是一个数据流,可以是无限大的数据流,例如全体自然数。
-
Iterator
的元素是基于计算的,可以理解为惰性的、动态的、长度未知的(元素个数可能无限)。 -
list
、dict
、str
的元素是基于存储的,可以理解为静态的、长度已知的(元素个数有限)。