8列表解析_生成器表達式

?

list comprehension，列表解析：

語法：

[返回值 for 元素 in 可迭代對象 if 條件]

?

注：

列表解析沒有elif，如果有多個條件可用多個if或配合or或and使用；

?

列表解析是語法糖：

編譯器會優化，不會因為簡寫而影響效率，反而因優化提高了效率，不僅字節碼更少，而且減少了棧針；

減少程序員工作量，減少出錯；

簡化了代碼，可讀性增強；

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例：

生成一個列表，元素0-9，對每一個元素自增1后求平方，返回新列表；

[(i+1)**2 for i in range(0,10)]

?

例：

獲取10以內的偶數，比較執行效率；

方一：

[i for i in range(0,10) if i % 2 == 0]

方二：

even = []

for i in range(10):

??? if not i % 2:?? #常用not這種寫法，同if i % 2 == 0:

??????? even.append(i)

print(even)

?

例：

[0 for _ in range(10)]

[[0] for _ in range(10)]

?

習題：

1、有這樣的賦值語句：newlist=[print(i) for i in range(10)]，newlist的元素打印出的是什么？

In [3]: newlist=[print(i) for i in range(5)]

0

1

2

3

4

In [4]: newlist

Out[4]: [None, None, None, None, None]?? #print(i)是表達式的結果或函數計算的結果，print(i)輸出到屏幕了，該列表解析沒有返回值，即最后生成指定個數的None

?

2、獲取20以內的偶數？如果是3的倍數也打印？

In [6]: [i for i in range(20) if not i%2]

Out[6]: [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]

In [7]: [i for i in range(20) if not i%2 or not i%3]?? #list comprehension沒有elif，多個條件用多個if或配合or,and使用

Out[7]: [0, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18]

?

3、獲取20以內既能被2整除又能被3整除的數？

方一：

In [7]: [i for i in range(20) if not i%2 and not i%3]

Out[7]: [0, 6, 12, 18]

方二：

In [8]: [i for i in range(20) if not i%2 if not i%3]

Out[8]: [0, 6, 12, 18]

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列表解析進階：

[expr for item in iterable if cond1 if cond2]

等價于

ret=[]

for item in iterable:

???????? if cond1:

?????????????????? if cond2:

??????????????????????????? ret.append(expr)

?

[expr for i in iterable1 for j in iterable2]

等價于

ret=[]

for i in iterable1:

???????? for j in iterable2:

?????????????????? ret.append(expr)

?

例：

In [10]: [(i,j) for i in 'abc' for j in range(3)]

Out[10]:

[('a', 0),

?('a', 1),

?('a', 2),

?('b', 0),

?('b', 1),

?('b', 2),

?('c', 0),

?('c', 1),

?('c', 2)]

In [11]: [[i,j] for i in 'abc' for j in range(3)]

Out[11]:

[['a', 0],

?['a', 1],

?['a', 2],

?['b', 0],

?['b', 1],

?['b', 2],

?['c', 0],

?['c', 1],

?['c', 2]]

In [12]: [{i:j} for i in 'abc' for j in range(3)]

Out[12]:

[{'a': 0},

?{'a': 1},

?{'a': 2},

?{'b': 0},

?{'b': 1},

?{'b': 2},

?{'c': 0},

?{'c': 1},

?{'c': 2}]

?

習題：

(1)如下語句的輸出？

In [17]: [(i,j) for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 if j>23]

Out[17]: [(5, 24), (6, 24)]

In [18]: [(i,j) for i in range(7) if i>4 for j in range(20,25) if j>23]

Out[18]: [(5, 24), (6, 24)]

In [19]: [(i,j) for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 and j>23]?? #常用此種

Out[19]: [(5, 24), (6, 24)]

?

(2)返回1到10平方的列表？

In [20]: [i**2 for i in range(1,11)]

Out[20]: [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

?

(3)lst=[1,4,9,16,2,5,10,15]，生成一個新列表，要求新列表元素是lst相鄰兩項之和？

lst = [1,4,9,16,2,5,10,15]

[lst[i]+lst[i+1] for i in range(len(lst)-1)]

?

(4)打印九九乘法表？

[print('{}*{}={:<3}{}'.format(j,i,i*j,'\n' if i==j else ''),end='') for i in range(1,10) for j in range(1,i+1)]

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(5)'0001.abadicddus'是ID格式，要求ID格式以點號分割，左邊是4位從1開始的整數，右邊是10位隨機小寫英文字母，請依次生成前100個ID的列表？

方一：

import random

['{:04}.{}'.format(i,''.join([chr(random.randint(97,122)) for _ in range(10)])) for i in range(1,101)]

方二：

import random

import string

['{:04}.{}'.format(i,''.join([random.choice(string.ascii_lowercase) for _ in range(10)])) for i in range(1,101)]

方三：

import random

['{:04}.{}'.format(i,''.join([random.choice(bytes(range(97,123)).decode()) for _ in range(10)])) for i in range(1,101)]

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注：

ascii，american standard code for information interchange，美國信息交換標準代碼；

小寫a-z對應ascii碼的97-122；

ascii碼表的0-127常用，0-9,\t,\n,\r,space對應的ascii；

chr()，將ascii碼對應的數字轉為字符；

0-31,127，33個控制字符，或通信專用字符；

32-126，95個字符；

32，空格；

48-57，0-9數字；

65-90，26個大寫英文字母；

97-122，26個小寫英文字母；

8，退格；

9，制表；

10，換行；

13，回車；

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?

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generator expression，生成器表達式：

語法：

(返回值 for 元素 in 可迭代對象 if 條件)

列表解析的[]換為()即可；

返回一個生成器；

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和list comprehension區別：

generator expression是按需計算，或稱惰性求值（延遲計算，python思想），需要的時候才計算值，不需要的時候給個對象（可理解為中間狀態，是一種可迭代對象）；

list comprehension是立即返回值；

預計算和延遲計算，都有應用場景；

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生成器：

iterable，可迭代對象；

iterator，迭代器；

iterable不一定是iterator，iterator一定是iterable；

next()，用next()方法測試是否是iterator；

在迭代時最好用for控制，如果直接用next()要控制好邊界，否則拋異常；

迭代完后，不能回頭；

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生成器總結：

延遲計算；

返回迭代器，可以迭代；

從前到后走完一遍后，不能回頭；

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列表解析總結：

立即計算；

返回的不是迭代器，返回可迭代對象列表；

從前到后走完一遍后，可重新回頭迭代；

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例：

In [1]: [i for i in range(5)]

Out[1]: [0, 1, 2, 3, 4]

In [2]: (i for i in range(5))

Out[2]: <generator object <genexpr> at 0x7fc6440cc9e8>

In [3]: for x in (i for i in range(5)):

?? ...:???? print(x)

?? ...:????

0

1

2

3

4

In [11]: g=('{:04}'.format(i) for i in range(1,4))

In [12]: next(g)??

Out[12]: '0001'

In [13]: next(g)

Out[13]: '0002'

In [14]: next(g)

Out[14]: '0003'

In [15]: next(g)

---------------------------------------------------------------------------

StopIteration???????????????????????????? Traceback (most recent call last)

<ipython-input-15-e734f8aca5ac> in <module>()

----> 1 next(g)

StopIteration:

In [16]: g=('{:04}'.format(i) for i in range(1,4))?? #iterator最好用for控制

In [17]: for i in g:

??? ...:???? print(i)

??? ...:????

0001

0002

0003

In [23]: lc=['{:04}'.format(i) for i in range(5)]

In [25]: for x in lc:

??? ...:???? print(x)

??? ...: print('############')

??? ...: for x in lc:

??? ...:???? print(x)

??? ...:????

0000

0001

0002

0003

0004

############

0000

0001

0002

0003

0004

?

?

習題：

it=(print('{}'.format(i+1)) for i in range(2))

first=next(it)

second=next(it)

val=first+second

val的值是什么？?? #報錯，print()語句是輸出到控制臺，該生成器返回值為None

val=first+second語句之后，能否再次next(it)？?? #不能

In [18]: it=(print('{}'.format(i+1)) for i in range(2))

In [19]: type(it)

Out[19]: generator

In [20]: first=next(it)

1

In [21]: second=next(it)

2

In [22]: val=first+second

---------------------------------------------------------------------------

TypeError?? ??????????????????????????????Traceback (most recent call last)

<ipython-input-22-663c3b91df51> in <module>()

----> 1 val=first+second

TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'NoneType' and 'NoneType'

?

生成器表達式和列表解析式的對比：

計算方式，生成器表達式延遲計算，列表解析式立即計算；

內存占用，單從返回值本身來說，生成器表達式省內存，列表解析式返回新的列表（構造出新的列表，需占用內存）；生成器沒有數據，內存占用極少，但使用時，雖然一個個返回數據，但合起來占用的內存也差不多；

計算速度，單從計算時間看，生成器表達式耗時非常短，列表解析式耗時時間長；但是生成器本身并沒有返回任何值，只返回了一個生成器對象；列表解析式構造并返回了一個新的列表；

?

?

集合解析式：

語法：

{返回值 for 元素 in 可迭代對象 if 條件}

{}

立即返回一個集合；

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例：

In [26]: {(x,x+1) for x in range(5)}

Out[26]: {(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5)}

In [27]: {[x] for x in range(5)}

---------------------------------------------------------------------------

TypeError???????????????????????????????? Traceback (most recent call last)

<ipython-input-27-a39ffa943c7e> in <module>()

----> 1 {[x] for x in range(5)}

<ipython-input-27-a39ffa943c7e> in <setcomp>(.0)

----> 1 {[x] for x in range(5)}

TypeError: unhashable type: 'list'

?

字典解析式：

語法：

{返回值 for 元素 in 可迭代對象 if 條件}

{}，用key:value形式；

立即返回一個字典；

?

例：

In [28]: {x:(x,x+1) for x in range(5)}

Out[28]: {0: (0, 1), 1: (1, 2), 2: (2, 3), 3: (3, 4), 4: (4, 5)}

In [29]: {x:[x,x+1] for x in range(5)}

Out[29]: {0: [0, 1], 1: [1, 2], 2: [2, 3], 3: [3, 4], 4: [4, 5]}

In [30]: {[x]:[x,x+1] for x in range(5)}

---------------------------------------------------------------------------

TypeError???????????????????????????????? Traceback (most recent call last)

<ipython-input-30-32f94dcaf39f> in <module>()

----> 1 {[x]:[x,x+1] for x in range(5)}

<ipython-input-30-32f94dcaf39f> in <dictcomp>(.0)

----> 1 {[x]:[x,x+1] for x in range(5)}

TypeError: unhashable type: 'list'

In [31]: {(x,):[x,x+1] for x in range(5)}

Out[31]: {(0,): [0, 1], (1,): [1, 2], (2,): [2, 3], (3,): [3, 4], (4,): [4, 5]}

In [32]: {chr(0x41+x):x**2 for x in range(5)}

Out[32]: {'A': 0, 'B': 1, 'C': 4, 'D': 9, 'E': 16}

In [33]: {str(x):y for x in range(3) for y in range(4)}?? #等價于如下

Out[33]: {'0': 3, '1': 3, '2': 3}

In [34]: ret={}

In [36]: for i in range(3):

??? ...:???? for j in range(4):

??? ...: ????????ret[str(i)]=j

??? ...:????????

??? ...:????????

In [37]: ret

Out[37]: {'0': 3, '1': 3, '2': 3}

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python2引入列表解析式；

python3引入生成器表達式；

python3引入集合解析式、字典解析式、并遷移到了2.7；

一般來說，要多應用解析式、簡短、高效；

如果一個解析式非常復雜，難以讀懂，要考慮拆解成for循環；

生成器和迭代器是不同的對象，但都是可迭代對象；

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iter(iterable)，將一個可迭代對象封裝成一個迭代器；

next(iterator)，取元素，對一個迭代器取下一個元素，如果元素全部取完，再next()會拋StopIteration異常；

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可迭代對象：

能夠通過迭代一次次返回不同元素的對象，所謂相同不是指值是否相同，而是元素在容器中是否是同一個，如list中值可重復；

可以迭代，但是未必有序，未必可索引；

可迭代對象有，list,tuple,string,bytes,bytearray,range,set,dict,iterator等；

可用成員運算符in,not in，in本質上就是在遍歷對象；

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迭代器：

特殊的對象，一定是可迭代對象，具備可迭代對象的特征；

通過iter(iterable)把一個可迭代對象封裝成迭代器；

通過next()迭代迭代器對象；

生成器對象，就是迭代器對象；

迭代器不一定是生成器；

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