python（六）切片，生成式，生成器，迭代

有了前面的基礎，其實掌握的比較紮實的話仍是可以作出一些簡單的東西的，至少解決一些個基本的數學題仍是問題不大，好比說實現一個斐波那契數列，楊輝三角什麼的。多數狀況下使用循環 for ... in  或者  while 再加上 if 等就可以實現些很複雜的程序了。

接下來這部份內容的主要功能是爲了簡化循環而存在的，也秉持着python編程的一個原則：能一條代碼解決的事兒決不寫兩條。就這樣！

1，切片

切片，從字面上理解意思應該差很少可以到位。就是從一個大塊兒中切出來一片或者一起。這個大塊兒的東西，在程序中能夠是列表，元組，集合，字典，字符串等。

舉個例子，好比說從一個含有5個元素的列表中取出前三個元素，該怎麼實現？

若是沒學切片以前，能夠用循環實現，就像這樣：

可是若是使用python的切片操做，則很簡單，就像是這樣：

能夠看到，python的切片操做符使用的是「[start:end]」，start 和 end 均表示元素的索引，獲取到的元素在 [start, end) 之間，就是說包含 start 而不包含 end，若是你不指定 end 那麼默認就切到結尾。

經過切片操做對列表，元組等數據結構進行操做以後返回的數據類型和原數據類型相同。

以上就是關於切片操做的基本介紹，固然，這也是它的所有。

那切片操做一般適用的場景就是，你但願能夠快速的從一個列表或者什麼中獲取其中的一部分，那麼用切片操做是最合適不過了！

固然了，切片操做還支持「倒着切」和對字符串進行切割。所謂的「倒着切」是由於，不論是列表仍是元組，它們最後一個元素的索引在python中「規定爲 -1」，那倒數第二個元素就是「-2」以此類推。

一個問題：切片能夠對集合或者字典進行切割嗎？解釋一下緣由。

2，生成式

生成式是另一種操做。切片的目的是從過一個已有的列表中切出一部分返回，而生成式的目的則是從無到有的構建一個列表。

一個案例：假如我準備構建一個含有10個元素的列表，能夠怎麼作？

這裏，能夠利用python的一個內置函數xrange來生產一些數字，而後利用循環填充到一個列表中。

那麼使用生成式應該怎麼實現呢？我仍是畫（截）個圖來看看：

效果同樣，可是代碼是否是少了不少。這就是python的編碼原則，儘量的少寫代碼！

同時呢，生成式還能夠像for同樣支持嵌套，固然了，不僅是一級嵌套，一樣也支持多級，不過一般狀況下最多也只能用到二級了吧。如下的例子，使用生成式來生成兩個字符串的全排列：

經過上面的兩個例子，想必你已經看到了生成式的運行過程了吧？

對，就是你所想的那樣，不要疑惑，記住它，在你之後的python路上這個會有很大的幫助！

‍注意：‍因爲生成式只能採用「[]」這種方式，因此只能生產「list」類型的數據結構，因此生成式，一般狀況下咱們稱之爲：列表生成式。

‍補充：‍其實還能夠生成集合，只須要把「[]」替換成「{}」

一個問題：上面的兩句話矛盾嗎？

3，生成器

若是你理解了生成式，那麼對於生成器來講你只須要懂一點，那就是在生成式知足不了你的時候， 你能夠考慮使用生成器。

因此生成器是生成式的增強版，注意：不是替代版！

一個案例：構建一個斐波那契數列數列的列表

方案一：採用循環的方式

因爲在python中支持同時給多個變量賦值，因此代碼能夠簡化成這樣：

這裏，簡化以後的代碼，最妙的一點我認爲在於：在其它編程語言中，若是要作到兩個變量的交換，那麼必定須要引入中間變量，可是在python中利用「賦值符號 =」支持多賦值的機制能夠很容易的避免這個問題。

上例中只是採用基本的python編程方法實現了咱們的要求，可是這裏能不能採用生成式來實現呢？

答案是能夠的！

方案二：採用生成器

有些生成式的邏輯太過於複雜，致使咱們沒辦法直接經過生成式來完成，這個時候能夠藉助於函數來完成複雜的邏輯，而後把函數轉換成生成器，這樣咱們就能夠「迭代」生成器來「模擬生成式」生成咱們須要的列表。

那麼在這裏，把普通函數轉換成生成器須要藉助一個關鍵字「yield」。

它的做用是中斷操做並返回，當下次再調用「next」方法的時候或者迭代的時候，從中斷出繼續執行，好比這樣：

那如今，對於生成器，是否是有了一個大概的影響呢？

其實還一個問題，我說生成器是做爲生成式的增強版，那麼是否是應該生成式具備的功能，生成器一樣應該具備呢？

就好比咱們說生成式的時候的第一個案例，生成一個含有10個元素的列表，若是用生成器應該怎麼實現？

能夠看到，生成器和生成式，構建的方法的區別在於一個才用的是「[]」而一個採用的是「()」

同時對於生成器，若是你想構建一個列表，那麼後期必需要經過「迭代」來實現，而生成式則能夠直接實現。

同時，因爲生成器的特殊性，致使若是你想訪問生成器中的各個元素，則須要調用它的「next」方法。

以上就是對於生成器所有介紹。

通過仔細思考，對比以後，你就會有下面的一些總結：

對於生成式，它很侷限，只可以幫助你快速的生成列表，而對於生成器，因爲後期元素的訪問必需要經過「迭代」，那麼「迭代」出來的元素能夠放到列表中，也能夠放到集合、元組、字典中，因此採用生成器對於最終構建出來的數據類型沒有限制。

那採用生成式仍是生成器，這個就須要根據狀況來自行決定了！

4，補充：迭代

什麼叫迭代？說白了就是作循環，並且仍是採用for ... in 這種循環結構。這就叫「迭代」！

上面這個，是咱們常常用，也是一種最簡單的迭代。

一樣，咱們也能夠迭代字典：

默認狀況下，迭代字典，迭代的是key，若是你想迭代value，你能夠這樣：採用 「itervalues」方法

固然，若是你想既迭代key也迭代value，那你能夠這樣：

而後，咱們來看看 「iteritems」這個方法獲得的數據類型：

看懂了這個類型，而後再看一個案例：

這樣，你對迭代是否是就已經很清楚了呢？^_^

有了迭代的基礎，再想一想，咱們的生成式和生成器，它們的內部不是也應用到了 for ... in 這種結構嗎？因而下面這樣子的代碼你還看不懂嗎？

O(∩_∩)O哈！ 真是有趣，在python中，你能夠盡情的把你的代碼寫的「高大上」一些，並且這也正是python所推薦你這麼作的！

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切片，生成式，生成器，迭代，做爲前面對python擴展數據結構的操做的一些補充說明，在從此的python編程中應用會很是頻繁，因此必定要理解透徹，這樣才能編寫出「高大上」的代碼嘛 ^_^