python高级特性：切片/迭代/列表生成式/生成器

廖雪峰老师的教程上学来的，地址：python高级特性

下面以几个具体示例演示用法：

一、切片

1.1 利用切片实现trim

def trim(s):
    while s[:1] == " " or s[-1:] == " ": # 若第1个元素或最后1个元素为空格
        if s[:1] == " ":
            s = s[1:]
        if s[-1:] == " ":
            s = s[:-1]
    return s

注：字符串可以看做一个list，列表切片的完整写法是 L[start:end]，其中end也支持负数，最后一个数用-1表示，第1个数用0表示，如果省略start，表示从0开始，如果省略end，表示到最后1个元素结束。

测试代码：

if trim('hello  ') != 'hello':
    print('测试失败1!')
elif trim('  hello') != 'hello':
    print('测试失败2!')
elif trim('  hello  ') != 'hello':
    print('测试失败3!')
elif trim('  hello  world  ') != 'hello  world':
    print('测试失败4!')
elif trim('') != '':
    print('测试失败5!')
elif trim('    ') != '':
    print('测试失败6!')
else:
    print('测试成功!')

1.2 切片还有第3个参数，即：L[start:end:skip]，比如在1-10之间，把奇数、偶数选出来

list_1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

odd = list_1[::2]
even = list_1[1::2]

print(odd)
print(even)

输出：

[1, 3, 5, 7, 9]
[2, 4, 6, 8, 10]

二、迭代

list_1 = list(range(1, 11))

print("正向迭代：")
for x in list_1:
    print(x)

print("\n反向迭代：")
for x in reversed(list_1):
    print(x)

print('\n带索引的迭代：')
for m in enumerate(list_1):
    print("list_1[", m[0], "]=", m[1])

dic_1 = {"name": "菩提树下的杨过", "blog": "http://yjmyzz.cnblogs.com/"}

# 字典的迭代
print("\ndict字典迭代1：")
for k in dic_1:
    print("key:", k, ",value:", dic_1[k])

print("\ndict字典迭代2：")
for v in dic_1.values():
    print("value:", v)

print('\ndict字典迭代3：')
for k, v in dic_1.items():
    print("key:", k, ",value:", v)

输出：

正向迭代：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

反向迭代：
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1

带索引的迭代：
list_1[ 0 ]= 1
list_1[ 1 ]= 2
list_1[ 2 ]= 3
list_1[ 3 ]= 4
list_1[ 4 ]= 5
list_1[ 5 ]= 6
list_1[ 6 ]= 7
list_1[ 7 ]= 8
list_1[ 8 ]= 9
list_1[ 9 ]= 10

dict字典迭代1：
key: name ,value: 菩提树下的杨过
key: blog ,value: http://yjmyzz.cnblogs.com/

dict字典迭代2：
value: 菩提树下的杨过
value: http://yjmyzz.cnblogs.com/

dict字典迭代3：
key: name ,value: 菩提树下的杨过
key: blog ,value: http://yjmyzz.cnblogs.com/

　　

三、列表生成器

这个老厉害了！比如：要找出1~100内所有奇数的平方数（即：1，3，5... 这些数的平方数）

a = [x ** 2 for x in range(1, 101) if x % 2 == 1 and x ** 2 <= 100]
print(a)

输出：[1, 9, 25, 49, 81]

再比如，打印出当前目录下的所有文件（不考虑递归子目录）　

import os

print([f for f in os.listdir(".")])

小结：写法就是 [... for ... in .. if ...] ，要生成的list项写在for前面，如果迭代时需要指定条件，写在最后的if中。

四、生成器(generator)

这是python引入的一个新概念，想想刚才学到的列表生成器：

result1 = [x ** 2 for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]]
print(type(result1), result1)

输出：

<class 'list'> [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

不知道大家想过没有：如果for前面的运算比较复杂（比如：求平方根），而for迭代的列表又很大（比如：1千万个），最终列表生成器肯定运行很慢，会严重影响性能。能不能做到『延时』计算？等到真正要用的时候，再按需计算。这就是生成器(generator)要解决的问题，它与[列表生成器]的区别在于，它只保存计算逻辑（即: 保存算法），并不马上计算结果，真正要用的时候，调用next(g)取出下一个计算结果即可，当然，它也支持迭代。

generator1 = (x ** 2 for x in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10])
print(type(generator1), generator1)

# 取出第1个值
print(next(generator1))
# 取出第2个值
print(next(generator1))

# 打印剩余的值
for x in generator1:
    print(x)

输出：

<class 'generator'> <generator object <genexpr> at 0x1087e7f10>
1
4
9
16
25
36
49
64
81
100

从输出类型上看，它的类型是generator，而非list。单纯从语法上看，只要把"列表生成器"的[]，换成()即可。

再来一个复杂点的示例，中学我们都学过"杨辉三角"，如果用常规思路，打印出杨辉三角，可以参考下面的代码：

import copy

def triangles(limit):
    first, second = [1], [1, 1]
    print(first)
    if limit > 1:
        print(second)
        if limit == 2:
            return
        x = copy.copy(second)
        while True:
            y = copy.copy(first)
            [y.append(x[i] + x[i + 1]) for i in range(len(x) - 1)]
            y.append(1)
            print(y)
            x = copy.copy(y)
            if len(y) >= limit:
                return

triangles(10)

输出：

[1]
[1, 1]
[1, 2, 1]
[1, 3, 3, 1]
[1, 4, 6, 4, 1]
[1, 5, 10, 10, 5, 1]
[1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
[1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
[1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
[1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]

如果，要改写成生成器(generator)，该怎么做呢？答案：只要把print(...)的地方，改成yield 即可。

def triangles_generator(limit):
    first, second = [1], [1, 1]
    yield first
    if limit > 1:
        yield second
        if limit == 2:
            return
        x = copy.copy(second)
        while True:
            y = copy.copy(first)
            [y.append(x[i] + x[i + 1]) for i in range(len(x) - 1)]
            y.append(1)
            yield y
            x = copy.copy(y)
            if len(y) >= limit:
                return

g = triangles_generator(10)
# 取出前2个
print(next(g))
print(next(g))
# 剩下的用迭代写法输出
for x in g:
    print(x)

输出与刚才相同，就不重复贴了。关于这个yield，如果还没理解的，可以对比看下面的示例：

def test1():
    return [1, 2, 3]

def test2():
    print("test2=>1")
    yield 1
    print("test2=>2")
    yield 2
    print("test2=>3")
    yield 3

print(test1())
g = test2()
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))

输出：

[1, 2, 3]
test2=>1
1
test2=>2
2
test2=>3
3

test2()遇到yield后，会停下来，保存现场，等待下一次调用next()时，才会继续执行。