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Python高级特性

Python的代码不是越复杂越好,而是越简单越好,开发效率越简单越高

切片

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L = ['Michael', 'Sarah', 'Tracy', 'Bob', 'Jack']
[L[0], L[1], L[2]]

另一种方法

L[0:3]

  • L[0:3]表示,从索引0开始取,直到索引3为止,但不包括索引3。即索引0,1,2,正好是3个元素。

  • 如果第一个索引是0,还可以省略:

L[:3]

  • 负数的情况

L[-2:-1]

  • tuple也是一种list,唯一区别是tuple不可变。因此,
    tuple也可以用切片操作,只是操作的结果仍是tuple

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

总结:有了切片操作,很多地方循环就不再需要了。Python的切片非常灵活,一行代码就可以实现很多行循环才能完成的操作。

迭代

在Python中,迭代是通过for … in来完成的

  • Python的for循环抽象程度要高于Java的for循环,因为Python的for循环不仅可以用在list或tuple上,还可以作用在其他可迭代对象上

  • Python内置的一种数据类型是列表:list。list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。

  • 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()

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d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
for key in d:
print(key)
  • 由于字符串也是可迭代对象,因此,也可以作用于for循环
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for ch in 'ABC':
print(ch)
  • 如何判断一个对象是可迭代对象呢?方法是通过collections模块的Iterable类型判断
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from collections import Iterable
isinstance('abc', Iterable) # str是否可迭代
  • 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
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for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']):
print(i, value)

列表生成式

[x * x for x in range(1, 11)]

[x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]

[m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']

用两个for实现全排列

  • for循环其实可以同时使用两个甚至多个变量,比如dict的items()可以同时迭代key和value
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d = {'x': 'A', 'y': 'B', 'z': 'C' }
for k, v in d.items():
print(k, '=', v)

生成器
受到内存限制,列表容量肯定是有限的。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,如果我们仅仅需要访问前面几个元素,那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了

一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator

创建generator

  • 只要把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator

g = (x * x for x in range(10))

  • 如果要一个一个打印出来,可以通过next()函数获得generator的下一个返回值

next(g)

  • 使用for循环,因为generator也是可迭代对象
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g = (x * x for x in range(10))
for n in g:
print(n)
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def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
print(b)
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
  • 这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含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
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def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
```

- 最难理解的就是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。而变成generator的函数,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

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

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```
o = odd()
next(o)

  • 同样的,把函数改成generator后,我们基本上从来不会用next()来获取下一个返回值,而是直接使用for循环来迭代

迭代器

  • 可以直接作用于for循环的数据类型有以下几种:

一类是集合数据类型,如list、tuple、dict、set、str等;

一类是generator,包括生成器和带yield的generator function。

这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable。

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象

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from collections import Iterable
isinstance([], Iterable)
  • 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。

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterator对象:

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from collections import Iterator
isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
isinstance([], Iterator)
  • 生成器都是Iterator对象,但list、dict、str虽然是Iterable,却不是Iterator。

把list、dict、str等Iterable变成Iterator可以使用iter()函数:

isinstance(iter([]), Iterator)

  • 这是因为Python的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,只能不断通过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,例如全体自然数。而使用list是永远不可能存储全体自然数的。

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