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  • Python自学笔记-生成器(来自廖雪峰的官网Python3)

    感觉廖雪峰的官网http://www.liaoxuefeng.com/里面的教程不错,所以学习一下,把需要复习的摘抄一下。
    以下内容主要为了自己复习用,详细内容请登录廖雪峰的官网查看。
    生成器
    通过列表生成式,我们可以直接创建一个列表。但是,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。
    所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器: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>
    创建L和g的区别仅在于最外层的[]和(),L是一个list,而g是一个generator。
    我们可以直接打印出list的每一个元素,但我们怎么打印出generator的每一个元素呢?
    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) 0 >>> next(g) 1 >>> next(g) 4 >>> next(g) 9 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration
    我们讲过,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。
    当然,上面这种不断调用next(g)实在是太变态了,正确的方法是使用for循环,因为generator也是可迭代对象:
    >>> g = (x * x for x in range(10)) >>> for n in g: ... print(n) ... 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81
    所以,我们创建了一个generator后,基本上永远不会调用next(),而是通过for循环来迭代它,并且不需要关心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。
    比如,著名的斐波拉契数列(Fibonacci),除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到:
    1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
    斐波拉契数列用列表生成式写不出来,但是,用函数把它打印出来却很容易:
    def fib(max): n, a, b = 0, 0, 1 while n < max: print(b) a, b = b, a + b n = n + 1 return 'done'
    注意,赋值语句:
    a, b = b, a + b
    相当于:
    t = (b, a + b) # t是一个tuple a = t[0] b = t[1]
    但不必显式写出临时变量t就可以赋值。
    上面的函数可以输出斐波那契数列的前N个数:
    >>> fib(6) 1 1 2 3 5 8 'done'
    仔细观察,可以看出,fib函数实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则,可以从第一个元素开始,推算出后续任意的元素,这种逻辑其实非常类似generator。
    也就是说,上面的函数和generator仅一步之遥。要把fib函数变成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'
    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:
    >>> f = fib(6) >>> f <generator object fib at 0x104feaaa0>
    这里,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。
    举个简单的例子,定义一个generator,依次返回数字1,3,5:
    def odd(): print('step 1') yield 1 print('step 2') yield(3) print('step 3') yield(5)
    调用该generator时,首先要生成一个generator对象,然后用next()函数不断获得下一个返回值:
    >>> o = odd() >>> next(o) step 1 1 >>> next(o) step 2 3 >>> next(o) step 3 5 >>> next(o) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration
    可以看到,odd不是普通函数,而是generator,在执行过程中,遇到yield就中断,下次又继续执行。执行3次yield后,已经没有yield可以执行了,所以,第4次调用next(o)就报错。
    回到fib的例子,我们在循环过程中不断调用yield,就会不断中断。当然要给循环设置一个条件来退出循环,不然就会产生一个无限数列出来。
    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:
    >>> for n in fib(6): ... print(n) ... 1 1 2 3 5 8
    但是用for循环调用generator时,发现拿不到generator的return语句的返回值。如果想要拿到返回值,必须捕获StopIteration错误,返回值包含在StopIteration的value中:
    >>> g = fib(6) >>> while True: ... try: ... x = next(g) ... print('g:', x) ... except StopIteration as e: ... print('Generator return value:', e.value) ... break ... g: 1 g: 1 g: 2 g: 3 g: 5 g: 8 Generator return value: done
    关于如何捕获错误,后面的错误处理还会详细讲解。
     
     
    L = [1]
    while True:
    yield L
    L.append(0)
    L = [L[i - 1] + L[i] for i in range(len(L))]
    想明白了
    第一次循环执行 yield L,输出【1】 第二次循环执行 yield L 之后的语句 L.append(0)后,L =【1,0】,再执行后面的语句 L = [L[i - 1] + L[i] for i in range(len(L))] 此时L =【1,1】(i=0时 L[- 1] + L[0]为1,i =1时 L[0] + L[1]为1)直到再次遇到yield L语句,输出【1,1】 第三次循环执行 yield L 之后的语句 L.append(0)后,L =【1,1,0】,再执行后面的语句 L = [L[i - 1] + L[i] for i in range(len(L))] 此时L =【1,2,1】(i=0时 L[- 1] + L[0]为1,i =1时 L[0] + L[1]为2,i=2时,L[1] + L[2]为1)直到再次遇到yield L语句,输出【1,2,1】 后面以此类推
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/william126/p/6992697.html
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