Python中的列表生成式与生成器学习教程

 更新时间:2016年03月13日 15:54:02   作者:YoferZhang  
这篇文章主要介绍了Python中的列表生成式与生成器学习教程,Python中的Generator生成器比列表生成式功能更为强大,需要的朋友可以参考下

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

循环嵌套,全排列:

>>> [m + n for m in 'ABC' for n in '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:

>>> import os
>>> [d for d in os.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 + '=' + v for k, v in d.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() for s in L]
['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() if isinstance(s,str) else s for s in L]
['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/env python3 
# -*- coding: utf-8 -*- 
 
list(range(1, 11)) 
 
# 生成1乘1,2乘2...10乘10 
L = [] 
for x in range(1, 11): 
  L.append(x * x) 
 
# 上面太麻烦,看下面 
[x * x for x in range(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 * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0] 
# [4, 16, 36, 64, 100] 
 
# 两层循环,可以生成全排列 
[m + n for m in 'ABC' for n in '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 
import os 
[d for d in os.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 + '=' + v for k, v in d.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() for s in L] 
# ['hello', 'world', 'ibm', 'apple'] 
 
L1 = ['Hello', 'World', 18, 'Apple', None] 
L2 = [s.lower() for s in L1 if isinstance(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 * x for x in range(10))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x7fe73eb85cd0>

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 (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

其实generator object也是可迭代的,所以可以用循环打印,还不会报错。

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

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:

def fib(max):
  n, a, b = 0, 0, 1
  while n < max:
    print b
    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generator object,只需要把print b改为yield b即可。

def fib(max):
  n, a, b = 0, 0, 1
  while n < max:
    yield b
    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generator object。

>>> fib(6)
<generator object fib at 0x7fa1c3fcdaf0>
>>> 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):

def odd():
  print 'step 1'
  yield 1
  print 'step 2'
  yield 3
  print 'step 3'
  yield 5

看看调用输出结果:

>>> o = odd()
>>> o.next()
step 1
1
>>> o.next()
step 2
3
>>> o.next()
step 3
5
>>> o.next()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

同样也可以改为for循环语句输出。例如:

def odd():
  print 'step 1'
  yield 1
  print 'step 2'
  yield 2
  print 'step 3'
  yield 3

if __name__ == '__main__':
  o = odd()
  while True:
    try:
      print o.next()
    except:
      break

相关文章

  • 使用Python的turtle模块绘制樱花树的代码示例

    使用Python的turtle模块绘制樱花树的代码示例

    Python的turtle模块是一个直观的图形化编程工具,让用户通过控制海龟在屏幕上的移动来绘制各种形状和图案,在接下来的文章中,我将通过一个生动的例子——绘制一幅樱花树图画——来深入探讨turtle模块的实用性,需要的朋友可以参考下
    2024-04-04
  • Python Web开发模板引擎优缺点总结

    Python Web开发模板引擎优缺点总结

    这篇文章主要介绍了Python Web开发模板引擎优缺点总结,需要的朋友可以参考下
    2014-05-05
  • Python 中的lambda函数介绍

    Python 中的lambda函数介绍

    Lambda函数,即Lambda 表达式(lambda expression),是一个匿名函数(不存在函数名的函数),这篇文章主要介绍了Python lambda函数的基础知识,需要的朋友可以参考下
    2018-10-10
  • 基于pytorch中的Sequential用法说明

    基于pytorch中的Sequential用法说明

    这篇文章主要介绍了基于pytorch中的Sequential用法说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2020-06-06
  • opencv python截取圆形区域的实现

    opencv python截取圆形区域的实现

    本文主要介绍了opencv python截取圆形区域的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2022-08-08
  • 详解如何优化和调整Python中Scrapy的性能

    详解如何优化和调整Python中Scrapy的性能

    在本篇高级教程中,我们将深入探讨如何优化和调整Scrapy爬虫的性能,以及如何处理更复杂的抓取任务,如登录,处理Cookies和会话,以及避免爬虫被网站识别和封锁,需要的朋友可以参考下
    2023-09-09
  • Python SQLAlchemy建立模型基础关系模式过程详解

    Python SQLAlchemy建立模型基础关系模式过程详解

    SQLAlchemy是Python编程语言下的一款开源软件。提供了SQL工具包及对象关系映射(ORM)工具,使用MIT许可证发行。SQLAlchemy“采用简单的Python语言,为高效和高性能的数据库访问设计,实现了完整的企业级持久模型”。SQL数据库的量级和性能重要于对象集合
    2022-12-12
  • 教你利用Python破解ZIP或RAR文件密码

    教你利用Python破解ZIP或RAR文件密码

    常常会从网络上下载一些带密码的压缩包,想要获取里面的内容,往往就要给提供商支付一些费用.想要白嫖其中的内容,常见的做法是百度搜索一些压缩包密码破解软件,但后果相信体验过的人都知道.本文详细介绍了怎么破解压缩包,需要的朋友可以参考下
    2021-05-05
  • Django中get()和filter()返回值区别详解

    Django中get()和filter()返回值区别详解

    在django中,我们查询经常用的两个API中,会经常用到get()和filter()两个方法,两者的区别是什么呢?本文就一起来了解一下
    2021-05-05
  • Python CleverCSV轻松处理CSV文件指南

    Python CleverCSV轻松处理CSV文件指南

    这篇文章主要为大家介绍了Python CleverCSV轻松处理CSV文件全面指南,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2024-01-01

最新评论