Python基础(冒泡、生成器、迭代器、列表与字典解析)

一、冒泡算法

冒泡算法，给定一组数据，从大到小排序或者从小到大排序，就像气泡一样

原理:  相邻的两个对象相比，大的放到后面，交换位置

• 交换位置通过a,b=b,a来实现

1、我们可以通过for循环来根据下标(index)取值:

li = [13,22,6,99,11] 

for i in xrange(len(li)):
    print i,li[i]

结果:
0 13
1 22
2 6
3 99
4 11

2、如何将上述的li列表的每两个对象进行排序，大的放到后面 (交换位置) ：

for num in xrange(len(li)-1):                #第1次排序，用5个元素，最大的99放到后面
    if li[num] > li[num+1]:
        li[num],li[num+1] = li[num+1],li[num]
结果:print li[13, 6, 22, 11, 99]        

for num in xrange(len(li)-2):                #第2次排序，用4个元素，最大的22放到后面
    if li[num] > li[num+1]:
        li[num],li[num+1] = li[num+1],li[num]
结果:print li[6, 13, 11, 22, 99]        

for num in xrange(len(li)-3):                #第3次排序，用3个元素，最大的13放到后面
    if li[num] > li[num+1]:
        li[num],li[num+1] = li[num+1],li[num]结果：print li        [6, 11, 13, 22, 99]

for num in xrange(len(li)-4):                #第4次排序，用2两个元素进行排序，最大的11放到后面
    if li[num] > li[num+1]:
        li[num],li[num+1] = li[num+1],li[num]结果:print li[6, 11, 13, 22, 99]        

所以上面的1,2,3,4就是次数，可以利用for循环来构建次数:

for m in xrange(1,len(li)):                    #用一个循环来构造上面的次数
    for num in xrange(len(li)-m):
        if li[num] > li[num+1]:
            li[num],li[num+1] = li[num+1],li[num]
结果:
print li
[6, 11, 13, 22, 99]

或者用sorted函数直接排序:

结果:
print sorted(li)
[6, 11, 13, 22, 99] 

小结:

• 每相邻的两个对象比较，交换位置
• 如果一个对象的元素个数有n个(通过len函数计算)，就需要比n-1次
• sorted函数也可以直接从小到到大排序

二、列表解析、字典解析

1、列表解析是Python中强大的生成式，性能比for循环高

用法:

• [expr for iter_var in iterable]
• [expr for iter_var in iterable if cond_expr]

每个数相加:

l = [x + x for x in range(1,11)]
print l
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]

求1-10之间的偶数

l1 = [x for x in range(1,11) if x % 2 == 0 ]
print l1

求1-10之间的奇数

l2 = [x for x in range(1,11) if x %2 == 1]
print l2
[1, 3, 5, 7, 9]

嵌套

L3 = [m + n for m in 'abcd' for n in 'abcd']
print L3
['aa', 'ab', 'ac', 'ad', 'ba', 'bb', 'bc', 'bd', 'ca', 'cb', 'cc', 'cd', 'da', 'db', 'dc', 'dd']

生成sda..sdz

>>> import string
>>> ['sd'+ letter for letter in string.lowercase]
['sda', 'sdb', 'sdc', 'sdd', 'sde', 'sdf', 'sdg', 'sdh', 'sdi', 'sdj', 'sdk', 'sdl', 'sdm', 'sdn', 'sdo', 'sdp', 'sdq', 'sdr', 'sds', 'sdt', 'sdu', 'sdv', 'sdw', 'sdx', 'sdy', 'sdz']

列出当前所有的进程，等同于top看到进程总数

>>> [ pid for pid in os.listdir('/proc') if pid.isdigit() ]
[']
>>> 

列出当前目录下面所有以.txt后缀的文件

[file for file in os.listdir(os.getcwd()) if file.endswith('.txt')]

将[]变成()将返回一个生成器(generator)对象，可以通过next()、for循环访问对象

L4 = (m * n for m in range(1,6) for n in range(1,6))
print L4
<generator object <genexpr> at 0x000000000246A630>    #generator对象
for i in L4:
    print i,
1 2 3 4 5 2 4 6 8 10 3 6 9 12 15 4 8 12 16 20 5 10 15 20 25

2、字典解析

字典也可以推导，只需将[]换成{}：

dic1 = {x: x * x for x in range(1,11)}
print dic1
{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25, 6: 36, 7: 49, 8: 64, 9: 81, 10: 100}

三、生成器、迭代器

生成器是实现迭代器的一种方式，感觉差不多但又有点区别, 反正特点就是迭代

1、迭代器

迭代器仅是一容器对象，它实现了迭代器协议。是访问集合的一种方式：

• 通过next()方法直到抛出异常StopIteration,
• 通过for循环来取值会自动解决异常，用for语句遍历时会自动的通过__iter__()方法来获得迭代器对象，并且通过next()方法来获取下一个元素

特点:

• 仅需要通过next()方法取值直到抛出异常
• 迭代器只能前进而不能后退、不能随机
• 便于循环比较大的数据集合, 节省内存

iterator、itertable区别：

• itertable是可迭代的对象，list、str、dict、tuple都可以通过for循环进行迭代，这种是可迭代的对象
• iterator是迭代器，可以通过next()方法并不断返回下一个值的对象称为迭代器
• itertable可以通过iter()方法变成itertable

1、可以通过iter方法构建一个itertator(所有的Iterable可以通过iter()来转变为Iterator)

t = (1,2,3)
l = [1,2,3]
d = {1:'zhang',2:'li',3:'wang'}
print iter(t)
print iter(l)
print iter(d)

<tupleiterator object at 0x000000000256DB70>
<listiterator object at 0x000000000256DB70>
<dictionary-keyiterator object at 0x0000000002556CC8>

//可以看到可被迭代的对象都可以变成一个迭代器

2、通过next()方法访问直到抛出异常

t = iter((1,2,3))
print t.next()
1
print t.next()
2
print t.next()
3
print t.next()        #异常
StopIteration

2、生成器

一个函数调用时返回一个迭代器，那这个函数就叫做生成器（generator），如果函数中包含yield语法，那这个函数就会变成生成器函数

• xrange()是生成器，range()不是生成器
• open('filename')是生成器，而readlines不是生成器

xrange与range区别:

range直接在内存里面生成数据，而xrange是当迭代访问的时候才有数据，相比节省内存。能用xrange()就不要用range()

>>> a  = range(10)
>>> b = xrange(10)
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> b
xrange(10)

xrange()只有通过for循环迭代

>>> for i in b:
...     print i,
...
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

//在python3中没有xrange，只有range.  等同于python2中的xrange

总结:

冒泡算法:

• 原理是比较相邻两个元素，大的放到后面，交换位置，即a,b = b,a
• 如果一个序列的个数是n个，需要匹配n-1次

列表、字典解析:

• 简单的表述，性能更好

生成器、迭代器:

• 可以通过next()、for循环的方法取出元素
• iter()方式生成迭代器, itertable是可迭代的对象，iterator是迭代器
• itertable对象可以通过iter()方法生成iterator