初识生成器与生成器表达式 Day12

一、生成器

1，生成器基本概念

生成器的实质是迭代器

迭代器:Iterator  内部同时包含了__iter__()和__next__()函数
可迭代对象:Iterable  内部包含__iter__()函数
迭代器的特点：(同时也是生成器特点)
　　1，节省内存
　　2，惰性机制
　　3，不能反复只能向下执行

在Python中有三种方法来获取生成器：

1. 通过生成器函数

2. 通过各种推导式来实现生成器

3.通过数据的转换也可以获取生成器

示例：先看一个简单的函数：

def func():
    print("111")
    return 222

ret = func()
print(ret)

结果：
111
222

再将函数中的return换成yield变成生成器函数：

def func():
    print("111")
    yield 222

ret = func()
print(ret)

结果：
<generator object func at 0x10647a8e0>

可以看出结果是不一样的。由于函数中存在了yield，那么这个函数就是一个生成器函数。我们再执行这个函数的时候，就不再是函数的执行了，而是获取这个生成器。

因为生成器的本质是迭代器，所以我们可以直接执行__next__()以下生成器：

def func():
    print("111")
    yield 222

gener = func()  # 这个时候函数不会执行，只是获取到生成器
ret = gener.__next__()  # 函数执行，yield和return的作用一样，返回数据
print(ret)

结果：
111
222

所以，yield和return的效果是一样的，都是返回数据，但还是有很大区别的：

yield是分段来执行一个函数；return是直接停止执行函数

2，生成器的send()方法：

send()和__next__()一样都可以让生成器执行到下一个yield

def eat():
    print("meat")
    a = yield "milk"
    print('baozi', a)
    b = yield 'zhou'
    print('guobaorou', b)
    yield 'tea'
    
gen = eat()
ret = gen.__next__()
print(ret)

ret = gen.__next__()
print(ret)

ret = gen.send("MIANBAO")  # 给上一个yield传值
print(ret)

ret = gen.send("DANGAO")  # 给上一个yield传值
print(ret)


结果：
meat
milk
baozi None
zhou
guobaorou MIANBAO
tea

Traceback (most recent call last):
    ret = gen.send("DANGAO")  # 给上一个yield传值
StopIteration

send()和__next__()：

　　1. send和next都是让生成器向下走一次

　　2. send可以给上一个yield的位置传递值，不能给最后一个yield发送值。也不能在第一次执行生成器代码的时候不能使用send()

3，使用for循环

def func():
    yield "a"
    yield "b"
    yield "c"

gen = func()

for el in gen:
    print(el)

# 结果：
# a
# b
# c

使用for循环的话会获取内部所有的元素

二、列表推导式，生成器表达式以及其他推导式

1，列表推导式

常用写法：[结果 for循环 if筛选]

筛选模式：[结果 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]

练习题：

# (1)创建列表：[1,3,5,7,9,...99]
l2 = [i for i in range(1,100) if i % 2 == 1]  # [结果 for循环 if筛选]
print(l2)
# [1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77, 79, 81, 83, 85, 87, 89, 91, 93, 95, 97, 99]

# 列表推导式

# (1) 过滤掉长度小于3的字符串列表，并将剩下的转换成大写字母
lst = ['hello', 'world', 'hh', 'old', 'boy', 'H']
l1 = [i.upper() for i in lst if len(i) >= 3]
print(1, l1)


# (2) 求(x,y)其中x是0-5之间的偶数，y是0-5之间的奇数组成的元祖列表

l2 = [(x, y) for x in range(5) if x % 2 == 0 for y in range(5) if y % 2 == 1]
# l2 = list(zip([x for x in range(6) if x % 2 == 0], [y for y in range(6) if y % 2 == 1]))
print(2, l2)


# (3) 求M中3,6,9组成的列表M = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

M = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
l3 = [el[2] for el in M]
print(3, l3)


# (4) 求出50以内能被3整除的数的平方，并放入到一个列表中。

l4 = [i*i for i in range(1, 50) if i % 3 == 0]
print(4, l4)
l4_1 = [i for i in range(1, 50) if i % 3 == 0 and i*i < 50]
print(l4_1)


# (6) 构建一个列表：[(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5), (5, 6)]
# l6 = [(x, y) for x in range(6) for y in range(1, 7)]
l6 = [(x, x+1) for x in range(6)]
print(6, l6)


# (7) 构建一个列表：[0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
l7 = [i for i in range(0, 19, 2)]
print(7, l7)


# (8)有一个列表l1 = ['alex', 'WuSir', '老男孩', '太白']将其构造成这种列表['alex0', 'WuSir1', '老男孩2', '太白3']

ll = ['alex', 'WuSir', '老男孩', '太白']
l8 = [v+str(i) for i, v in enumerate(ll)]
print(8, l8)
# l8 = []
# for i,v in enumerate(ll):
#     v = v+str(i)
#     print(v,i)


# (9)有以下数据类型：
x = {
    'name': 'alex',
    'Values': [
        {'timestamp':1517991992.94,
         'values':100,},
        {'timestamp': 1517992000.94,
        'values': 200,},
        {'timestamp': 1517992014.94,
         'values': 300,},
        {'timestamp': 1517992744.94,
         'values': 350},
        {'timestamp': 1517992800.94,
         'values': 280}
], }
# 将上面的数据通过列表推导式转换成下面的类型：
# [[1517991992.94, 100], [1517992000.94, 200], [1517992014.94, 300], [1517992744.94, 350], [1517992800.94, 280]]

l9 = [[el['timestamp'], el['values']] for el in x['Values']]
print(9, l9)

# 结果：
1 ['HELLO', 'WORLD', 'OLD', 'BOY']
2 [(0, 1), (0, 3), (2, 1), (2, 3), (4, 1), (4, 3)]
3 [3, 6, 9]
4 [9, 36, 81, 144, 225, 324, 441, 576, 729, 900, 1089, 1296, 1521, 1764, 2025, 2304]
[3, 6]
6 [(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5), (5, 6)]
7 [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
8 ['alex0', 'WuSir1', '老男孩2', '太白3']
9 [[1517991992.94, 100], [1517992000.94, 200], [1517992014.94, 300], [1517992744.94, 350], [1517992800.94, 280]]

# (5) 寻找名字中带有两个e的人的名字
names = [['Tom', 'Billy', 'Jefferson', 'Andrew', 'Wesley', 'Steven','Joe'],
 ['Alice', 'Jill', 'Ana', 'Wendy', 'Jennifer', 'Sherry', 'Eva']]
# l5 = []
# for i in range(len(names)):
#     for j in names[i]:
#         if j.count('e') >= 2:
#             l5.append(j)
l5 = [j for i in range(len(names)) for j in names[i] if j.count('e') >= 2]
print(l5)

# 主要注意str.count()的运用，查找字符串数量

2，生成器表达式：

语法与列表推导式基本上是一样的。只是把 [] 替换成 {}

gen = (i for i in range(10))  # 生成表达式
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
print(gen.__next__())
# print(gen.__next__())  # 超出数量会报错

# 结果：
# 0
# 1
# 2
# 3
# 4
# 5
# 6
# 7
# 8
# 9

生成器表达式与列表推导式的区别：
　　1，列表推导式比较耗内存，一次性加载；而生成器表达式几乎不占用内存，使用的时候才分配和使用内存。

　　2，得到的值不一样：列表推导式得到的是一个列表，生成器表达式获得的是一个生成器。

生成器的惰性求值：生成器只有在访问的时候才取值。