1.迭代
在Python中,如果给定一个list或tuple,我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple,这种遍历我们成为迭代(Iteration)。
在Python中,迭代是通过 for ... in 来完成的。
Python 的 for循环不仅可以用在list或tuple上,还可以作用在其他任何可迭代对象上。
因此,迭代操作就是对于一个集合,无论该集合是有序还是无序,我们用 for 循环总是可以依次取出集合的每一个元素。
注意: 集合是指包含一组元素的数据结构,之前学习的包括:
- 有序集合:list,tuple,str和unicode;
- 无序集合:set
- 无序集合并且具有 key-value 对:dict
而迭代是一个动词,它指的是一种操作,在Python中,就是 for 循环。
迭代与按下标访问数组最大的不同是,后者是一种具体的迭代实现方式,而前者只关心迭代结果,根本不关心迭代内部是如何实现的。
2.索引迭代
Python中,迭代永远是取出元素本身,而非元素的索引。
对于有序集合,元素是有索引的。若要在 for 循环中拿到索引,则使用 enumerate() 函数:
>>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] >>> for index, name in enumerate(L): ... print index, '-', name ... 0 - Adam 1 - Lisa 2 - Bart 3 - Paul
对于enumerate() 函数,迭代的每一个元素实际上是一个tuple:
for t in enumerate(L): index = t[0] name = t[1] print index, '-', name
实际可以简写为:
for index, name in enumerate(L): print index, '-', name
可见,索引迭代也不是真的按索引访问,而是由 enumerate() 函数自动把每个元素变成 (index, element) 这样的tuple,再迭代,就同时获得了索引和元素本身。
zip()函数可以把两个 list 变成一个 list:
>>> zip([10, 20, 30], ['A', 'B', 'C']) [(10, 'A'), (20, 'B'), (30, 'C')]
任务:
在迭代 ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 时,如果我们想打印出名次 - 名字(名次从1开始),请考虑如何在迭代中打印出来。
L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] for index, name in enumerate(L): print index+1, '-', name
L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] for index, name in zip(range(1, len(L)+1), L): print index, '-', name
3.迭代dict的value
dict对象本身就是可迭代对象,用 for 循环直接迭代 dict,可以每次拿到dict的一个key。
若想迭代迭dict 对象的value,则
1)dict 对象有一个 values() 方法,这个方法把dict转换成一个包含所有value的list,这样,我们迭代的就是 dict的每一个 value
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } for name in d: #迭代dict的key值 print name print d.values() #迭代dict的value值 for v in d.values(): print v
2)dict除了values()方法外,还有一个 itervalues() 方法,用 itervalues() 方法替代 values() 方法,迭代效果完全一样:
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } for v in d.itervalues(): print v
那这两个方法有何不同之处呢?
- values() 方法实际上把一个 dict 转换成了包含 value 的list。
- 但是 itervalues() 方法不会转换,它会在迭代过程中依次从 dict 中取出 value,所以 itervalues() 方法比 values() 方法节省了生成 list 所需的内存。
- 打印 itervalues() 发现它返回一个 <dictionary-valueiterator> 对象,这说明在Python中,for 循环可作用的迭代对象远不止 list,tuple,str,unicode,dict等,任何可迭代对象都可以作用于for循环,而内部如何迭代我们通常并不用关心。
如果一个对象说自己可迭代,那我们就直接用 for 循环去迭代它,可见,迭代是一种抽象的数据操作,它不对迭代对象内部的数据有任何要求。
#计算所有同学的平均分。 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } sum = 0.0 for num in d.itervalues(): sum+=num print sum/len(d)
4.迭代dict的key和value
dict 对象的 items() 方法:
>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } >>> print d.items() [('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)]
可以看到,items() 方法把dict对象转换成了包含tuple的list,我们对这个list进行迭代,可以同时获得key和value:
>>> for key, value in d.items(): ... print key, ':', value ... Lisa : 85 Adam : 95 Bart : 59
和 values() 有一个 itervalues() 类似, items() 也有一个对应的 iteritems(),iteritems() 不把dict转换成list,而是在迭代过程中不断给出 tuple,所以, iteritems() 不占用额外的内存。
#请根据给出的dict打印出 name : score,最后再打印出平均分 average : score。 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } sum = 0.0 for k, v in d.items(): sum = sum + v print k,':',v print 'average', ':', sum/len(d)
#方法二 for k, v in d.iteritems(): print k,':',v print 'average', ':', sum(d.itervalues())*1.0/len(d)
5.生成列表
生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]:
>>> range(1, 11)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]:
方法一:循环
>>> L = []
>>> for x in range(1, 11):
... L.append(x * x)
方法二:列表生成式
>>> [x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
请利用列表生成式生成列表 [1x2, 3x4, 5x6, 7x8, ..., 99x100]
提示:range(1, 100, 2) 可以生成list [1, 3, 5, 7, 9,...]
print [x*(x+1) for x in range(1,100,2)]
6.复杂表达式
使用for循环的迭代不仅可以迭代普通的list,还可以迭代dict。
假设有dict:d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 },则完全可以通过一个复杂的列表生成式把它变成一个 HTML 表格:
tds = ['<tr><td>%s</td><td>%s</td></tr>' % (name, score) for name, score in d.iteritems()]
print '<table>'
print '<tr><th>Name</th><th>Score</th><tr>'
print '\n'.join(tds)
print '</table>'
注:字符串可以通过 % 进行格式化,用指定的参数替代 %s。字符串的join()方法可以把一个 list 拼接成一个字符串。
把打印出来的结果保存为一个html文件,就可以在浏览器中看到效果了:
<table border="1"> <tr><th>Name</th><th>Score</th><tr> <tr><td>Lisa</td><td>85</td></tr> <tr><td>Adam</td><td>95</td></tr> <tr><td>Bart</td><td>59</td></tr> </table>
任务:
在生成的表格中,对于没有及格的同学,请把分数标记为红色。
提示:红色可以用 <td style="color:red"> 实现。
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 }
def generate_tr(name, score):
if score>=60:
return '<tr><td>%s</td><td>%s</td></tr>' % (name, score)
else:
return '<tr><td>%s</td><td style="color:red">%s</td></tr>' % (name, score)
tds = [generate_tr(name, score) for name, score in d.iteritems()]
print '<table border="1">'
print '<tr><th>Name</th><th>Score</th><tr>'
print '\n'.join(tds)
print '</table>'
7.条件过滤
列表生成式的 for 循环后面还可以加上 if 判断。
>>> [x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
如果我们只想要偶数的平方,不改动 range()的情况下,可以加上 if 来筛选:
>>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
[4, 16, 36, 64, 100]
有了 if 条件,只有 if 判断为 True 的时候,才把循环的当前元素添加到列表中。
任务:
请编写一个函数,它接受一个 list,然后把list中的所有字符串变成大写后返回,非字符串元素将被忽略。
提示:
1)isinstance(x, str) 可以判断变量 x 是否是字符串;
2)字符串的 upper() 方法可以返回大写的字母。
def toUppers(L):
return [x.upper() for x in L if isinstance(x,str)]
print toUppers(['Hello', 'world', 101])
8.多层表达式
for循环可以嵌套,因此,在列表生成式中,也可以用多层 for 循环来生成列表。
对于字符串 'ABC' 和 '123',可以使用两层循环,生成全排列:
>>> [m + n for m in 'ABC' for n in '123']
['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3']
任务:
利用 3 层for循环的列表生成式,找出对称的 3 位数。例如,121 就是对称数,因为从右到左倒过来还是 121。
print [x*100+y*10+z for x in range(1,10) for y in range(0,10) for z in range(1,10) if x==z]