8列表解析_生成器表达式
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list comprehension，列表解析：
语法：
[返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件]
注：
列表解析没有elif，如果有多个条件可用多个if或配合or或and使用；
列表解析是语法糖：
编译器会优化，不会因为简写而影响效率，反而因优化提高了效率，不仅字节码更少，而且减少了栈针；
减少程序员工作量，减少出错；
简化了代码，可读性增强；
例：
生成一个列表，元素0-9，对每一个元素自增1后求平方，返回新列表；
[(i+1)**2 for i in range(0,10)]
例：
获取10以内的偶数，比较执行效率；
方一：
[i for i in range(0,10) if i % 2 == 0]
方二：
even = []
for i in range(10):
if not i % 2: #常用not这种写法，同if i % 2 == 0:
even.append(i)
print(even)
例：
[0 for _ in range(10)]
[[0] for _ in range(10)]
习题：
1、有这样的赋值语句：newlist=[print(i) for i in range(10)]，newlist的元素打印出的是什么？
In [3]: newlist=[print(i) for i in range(5)]
0
1
2
3
4
In [4]: newlist
Out[4]: [None, None, None, None, None] #print(i)是表达式的结果或函数计算的结果，print(i)输出到屏幕了，该列表解析没有返回值，即最后生成指定个数的None
2、获取20以内的偶数？如果是3的倍数也打印？
In [6]: [i for i in range(20) if not i%2]
Out[6]: [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
In [7]: [i for i in range(20) if not i%2 or not i%3] #list comprehension没有elif，多个条件用多个if或配合or,and使用
Out[7]: [0, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 14, 15, 16, 18]
3、获取20以内既能被2整除又能被3整除的数？
方一：
In [7]: [i for i in range(20) if not i%2 and not i%3]
Out[7]: [0, 6, 12, 18]
方二：
In [8]: [i for i in range(20) if not i%2 if not i%3]
Out[8]: [0, 6, 12, 18]
列表解析进阶：
[expr for item in iterable if cond1 if cond2]
等价于
ret=[]
for item in iterable:
if cond1:
if cond2:
ret.append(expr)
[expr for i in iterable1 for j in iterable2]
等价于
ret=[]
for i in iterable1:
for j in iterable2:
ret.append(expr)
例：
In [10]: [(i,j) for i in 'abc' for j in range(3)]
Out[10]:
[('a', 0),
('a', 1),
('a', 2),
('b', 0),
('b', 1),
('b', 2),
('c', 0),
('c', 1),
('c', 2)]
In [11]: [[i,j] for i in 'abc' for j in range(3)]
Out[11]:
[['a', 0],
['a', 1],
['a', 2],
['b', 0],
['b', 1],
['b', 2],
['c', 0],
['c', 1],
['c', 2]]
In [12]: [{i:j} for i in 'abc' for j in range(3)]
Out[12]:
[{'a': 0},
{'a': 1},
{'a': 2},
{'b': 0},
{'b': 1},
{'b': 2},
{'c': 0},
{'c': 1},
{'c': 2}]
习题：
(1)如下语句的输出？
In [17]: [(i,j) for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 if j>23]
Out[17]: [(5, 24), (6, 24)]
In [18]: [(i,j) for i in range(7) if i>4 for j in range(20,25) if j>23]
Out[18]: [(5, 24), (6, 24)]
In [19]: [(i,j) for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 and j>23] #常用此种
Out[19]: [(5, 24), (6, 24)]
(2)返回1到10平方的列表？
In [20]: [i**2 for i in range(1,11)]
Out[20]: [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
(3)lst=[1,4,9,16,2,5,10,15]，生成一个新列表，要求新列表元素是lst相邻两项之和？
lst = [1,4,9,16,2,5,10,15]
[lst[i]+lst[i+1] for i in range(len(lst)-1)]
(4)打印九九乘法表？
[print('{}*{}={:<3}{}'.format(j,i,i*j,'\n' if i==j else ''),end='') for i in range(1,10) for j in range(1,i+1)]
(5)'0001.abadicddus'是ID格式，要求ID格式以点号分割，左边是4位从1开始的整数，右边是10位随机小写英文字母，请依次生成前100个ID的列表？
方一：
import random
['{:04}.{}'.format(i,''.join([chr(random.randint(97,122)) for _ in range(10)])) for i in range(1,101)]
方二：
import random
import string
['{:04}.{}'.format(i,''.join([random.choice(string.ascii_lowercase) for _ in range(10)])) for i in range(1,101)]
方三：
import random
['{:04}.{}'.format(i,''.join([random.choice(bytes(range(97,123)).decode()) for _ in range(10)])) for i in range(1,101)]
注：
ascii，american standard code for information interchange，美国信息交换标准代码；
小写a-z对应ascii码的97-122；
ascii码表的0-127常用，0-9,\t,\n,\r,space对应的ascii；
chr()，将ascii码对应的数字转为字符；
0-31,127，33个控制字符，或通信专用字符；
32-126，95个字符；
32，空格；
48-57，0-9数字；
65-90，26个大写英文字母；
97-122，26个小写英文字母；
8，退格；
9，制表；
10，换行；
13，回车；
generator expression，生成器表达式：
语法：
(返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件)
列表解析的[]换为()即可；
返回一个生成器；
和list comprehension区别：
generator expression是按需计算，或称惰性求值（延迟计算，python思想），需要的时候才计算值，不需要的时候给个对象（可理解为中间状态，是一种可迭代对象）；
list comprehension是立即返回值；
预计算和延迟计算，都有应用场景；
生成器：
iterable，可迭代对象；
iterator，迭代器；
iterable不一定是iterator，iterator一定是iterable；
next()，用next()方法测试是否是iterator；
在迭代时最好用for控制，如果直接用next()要控制好边界，否则抛异常；
迭代完后，不能回头；
生成器总结：
延迟计算；
返回迭代器，可以迭代；
从前到后走完一遍后，不能回头；
列表解析总结：
立即计算；
返回的不是迭代器，返回可迭代对象列表；
从前到后走完一遍后，可重新回头迭代；
例：
In [1]: [i for i in range(5)]
Out[1]: [0, 1, 2, 3, 4]
In [2]: (i for i in range(5))
Out[2]:
In [3]: for x in (i for i in range(5)):
...: print(x)
...:
0
1
2
3
4
In [11]: g=('{:04}'.format(i) for i in range(1,4))
In [12]: next(g)
Out[12]: '0001'
In [13]: next(g)
Out[13]: '0002'
In [14]: next(g)
Out[14]: '0003'
In [15]: next(g)
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration Traceback (most recent call last)
----> 1 next(g)
StopIteration:
In [16]: g=('{:04}'.format(i) for i in range(1,4)) #iterator最好用for控制
In [17]: for i in g:
...: print(i)
...:
0001
0002
0003
In [23]: lc=['{:04}'.format(i) for i in range(5)]
In [25]: for x in lc:
...: print(x)
...: print('############')
...: for x in lc:
...: print(x)
...:
0000
0001
0002
0003
0004
############
0000
0001
0002
0003
0004
习题：
it=(print('{}'.format(i+1)) for i in range(2))
first=next(it)
second=next(it)
val=first+second
val的值是什么？ #报错，print()语句是输出到控制台，该生成器返回值为None
val=first+second语句之后，能否再次next(it)？ #不能
In [18]: it=(print('{}'.format(i+1)) for i in range(2))
In [19]: type(it)
Out[19]: generator
In [20]: first=next(it)
1
In [21]: second=next(it)
2
In [22]: val=first+second
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
----> 1 val=first+second
TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'NoneType' and 'NoneType'
生成器表达式和列表解析式的对比：
计算方式，生成器表达式延迟计算，列表解析式立即计算；
内存占用，单从返回值本身来说，生成器表达式省内存，列表解析式返回新的列表（构造出新的列表，需占用内存）；生成器没有数据，内存占用极少，但使用时，虽然一个个返回数据，但合起来占用的内存也差不多；
计算速度，单从计算时间看，生成器表达式耗时非常短，列表解析式耗时时间长；但是生成器本身并没有返回任何值，只返回了一个生成器对象；列表解析式构造并返回了一个新的列表；
集合解析式：
语法：
{返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件}
{}
立即返回一个集合；
例：
In [26]: {(x,x+1) for x in range(5)}
Out[26]: {(0, 1), (1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5)}
In [27]: {[x] for x in range(5)}
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
----> 1 {[x] for x in range(5)}
----> 1 {[x] for x in range(5)}
TypeError: unhashable type: 'list'
字典解析式：
语法：
{返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件}
{}，用key:value形式；
立即返回一个字典；
例：
In [28]: {x:(x,x+1) for x in range(5)}
Out[28]: {0: (0, 1), 1: (1, 2), 2: (2, 3), 3: (3, 4), 4: (4, 5)}
In [29]: {x:[x,x+1] for x in range(5)}
Out[29]: {0: [0, 1], 1: [1, 2], 2: [2, 3], 3: [3, 4], 4: [4, 5]}
In [30]: {[x]:[x,x+1] for x in range(5)}
---------------------------------------------------------------------------
TypeError Traceback (most recent call last)
----> 1 {[x]:[x,x+1] for x in range(5)}
----> 1 {[x]:[x,x+1] for x in range(5)}
TypeError: unhashable type: 'list'
In [31]: {(x,):[x,x+1] for x in range(5)}
Out[31]: {(0,): [0, 1], (1,): [1, 2], (2,): [2, 3], (3,): [3, 4], (4,): [4, 5]}
In [32]: {chr(0x41+x):x**2 for x in range(5)}
Out[32]: {'A': 0, 'B': 1, 'C': 4, 'D': 9, 'E': 16}
In [33]: {str(x):y for x in range(3) for y in range(4)} #等价于如下
Out[33]: {'0': 3, '1': 3, '2': 3}
In [34]: ret={}
In [36]: for i in range(3):
...: for j in range(4):
...: ret[str(i)]=j
...:
...:
In [37]: ret
Out[37]: {'0': 3, '1': 3, '2': 3}
python2引入列表解析式；
python3引入生成器表达式；
python3引入集合解析式、字典解析式、并迁移到了2.7；
一般来说，要多应用解析式、简短、高效；
如果一个解析式非常复杂，难以读懂，要考虑拆解成for循环；
生成器和迭代器是不同的对象，但都是可迭代对象；
iter(iterable)，将一个可迭代对象封装成一个迭代器；
next(iterator)，取元素，对一个迭代器取下一个元素，如果元素全部取完，再next()会抛StopIteration异常；
可迭代对象：
能够通过迭代一次次返回不同元素的对象，所谓相同不是指值是否相同，而是元素在容器中是否是同一个，如list中值可重复；
可以迭代，但是未必有序，未必可索引；
可迭代对象有，list,tuple,string,bytes,bytearray,range,set,dict,iterator等；
可用成员运算符in,not in，in本质上就是在遍历对象；
迭代器：
特殊的对象，一定是可迭代对象，具备可迭代对象的特征；
通过iter(iterable)把一个可迭代对象封装成迭代器；
通过next()迭代迭代器对象；
生成器对象，就是迭代器对象；
迭代器不一定是生成器；
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