3、高级特性
切片(Slice)
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。
同样支持倒数切片, L[-2:]
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]
只写[:]就可以原样复制一个list:
>>> L[:]
[0, 1, 2, 3, ..., 99]
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:
>>> 'ABCDEFG'[:3]
'ABC'
>>> 'ABCDEFG'[::2]
'ACEG'
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
利用切片操作,实现一个trim()函数,去除字符串首尾的空格,注意不要调用str的strip()方法:
def trim(s):
while(s[:1] == ' '):
s = s[1:]
while(s[-1:] == ' '):
s = s[:-1]
return s
if s[:1]==' ':
return trim(s[1:])
elif s[-1:]== ' ':
return trim(s[:-1])
else:
return s
迭代
如果给定一个list或tuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历我们称为迭代(Iteration)。
要对list实现类似Java那样的下标循环怎么办?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
列表生成式
生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]可以用list(range(1, 11))
生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10] 可以[x * x for x in range(1, 11)]
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。
for循环后面还可以加上if判断,这样我们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]
还可以使用两层循环,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,可以通过一行代码实现:
>>> import os # 导入os模块,模块的概念后面讲到
>>> [d for d in os.listdir('.')] # os.listdir可以列出文件和目录
['.emacs.d', '.ssh', '.Trash', 'Adlm', 'Applications', 'Desktop', 'Documents', 'Downloads', 'Library', 'Movies', 'Music', 'Pictures', 'Public', 'VirtualBox VMs', 'Workspace', 'XCode']
if...else的用法
输出偶数:
>>> [x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
[2, 4, 6, 8, 10]
在一个列表生成式中,for前面的if ... else是表达式,而for后面的if是过滤条件,不能带else
使用内建的isinstance函数可以判断一个变量是不是字符串
生成器
Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。
创建一个generator,有很多种方法。
第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator:
>>> 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>
generator保存的是算法,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,没有更多的元素时,抛出StopIteration的错误。
generator非常强大。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。
斐波拉契数列
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
print(b)
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
generator:只需要把print(b)改为yield b就可以了
def fib(max):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < max:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
generator,在执行过程中,遇到yield就中断,下次又继续执行
while True循环语句如果出现错误的话,可以继续循环。语句中一定要有结束该循环的break语句,否则会一直循环下去的。
杨辉三角:
把每一行看做一个list,试写一个generator,不断输出下一行的list:
def triangles():
l = [1]
while True:
yield l
l = [0]+l+[0]
l = [l[i]+l[i+1] for i in range(len(l)-1)]
迭代器
我们已经知道,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:
from collections.abc import Iterable
isinstance([], Iterable)
True
生成器都是Iterator对象,但list、dict、str虽然是Iterable,却不是Iterator。
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