生成器;三元表达式, 推导式

一、生成器

       什么是生成器?生成器的实质就是迭代器。

       生成器的特点和迭代器一样,取值方式也和迭代器一样。

       生成器一般由生成器函数或者生成器表达式来创建,生成器其实就是手写的迭代器。

       在python中有三种方式来获取生成器:

         1,通过生成器函数获取生成器;

         2,通过各种推导式来实现生成器;

         3,通过生成器表达式来创建生成器;

二、生成器函数

  首先,我们先看一个很简单的函数,如下:

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

    ret = func()
    print(ret)
    # 结果为:
    # 111
    # 222
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  将上面函数中的return换成yield就是生成器,如下示例:

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

    ret = func()
    print(ret)
    # 结果为:<generator object func at 0x0000000002793CA8>
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  可以看出运行结果和上面不一样,为什么呢?由于函数中存在了yield,那么这个函数就是一个生成器函数。这个时候,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。如何使用呢?想想迭代器,生成器的本质是迭代器,所以,我们可以直接执行__next__()来执行以下生成器,如下代码示例:

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

    gener = func()  # 这个时候函数不会执行,而是获取到生成器
    ret = gener.__next__()  # 这个时候才会执行,yield的作用和return一样,也是返回数据
    print(ret)
    # 结果为:
    # 111
    # 222
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  那么我们可以看到,yield和return的效果是一样的,有什么区别呢?yield是分段来执行一个函数,return是直接停止执行函数。

  当程序运行完最后一个yield,那么后面继续进行__next__()程序会报错,具体如下代码示例:

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    def func():
        print("111")
        yield 222
        print("222")
        yield 444

    gener = func()
    ret = gener.__next__()
    print(ret)
    ret2 = gener.__next__()
    print(ret2)
    ret3 = gener.__next__()
    print(ret3)
    # 结果为:
    # 111
    # Traceback (most recent call last):
    # 222
    #   File "E:/pythonDemo/1-basis/test13.py", line 50, in <module>
    # 222
    # 444
    #     ret3 = gener.__next__()
    # StopIteration
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  好了生成器说完了,生成器有什么作用呢?我们来看这样一个需求,学校向JACK JONES订购10000套学生服,JACK JONES就比较实在,直接造出来10000套衣服,如下代码:

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    def cloth():
        lst = []
        for i in range(10000):
            lst.append("衣服"+str(i))
        return lst
    cl = cloth()
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  但是呢,问题来了,学校现在没有这么多学生,一次性给学校这么多,该往哪里放,很尴尬啊!最好的效果是什么样呢?我要1套,你给我1套,一共10000套,是不是最完美的。如下代码:

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    def cloth():
        for i in range(10000):
            yield "衣服"+str(i)
    cl = cloth()
    print(cl.__next__())
    print(cl.__next__())
    print(cl.__next__())
    print(cl.__next__())
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  分析:第一种是直接一次性全部拿出来,会很占用内存,第二种使用生成器,一次就一个,用多少生成多少,生成器是一个一个的指向下一个,不会回去,__next__()到哪,指针就指到哪儿,下一次继续获取指针指向的值。

接下来我们来看send()方法,send和__next__()一样都可以让生成器执行到下一个yield,如下代码:

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    def eat():
        print("我吃什么啊")
        a = yield "馒头"
        print("a=",a)
        b = yield "大饼"
        print("b=",b)
        c = yield "韭菜盒子"
        print("c=",c)
        yield "GAME OVER"

    gen = eat()  # 获取生成器
    ret1 = gen.__next__()
    print(ret1)
    ret2 = gen.send("胡辣汤")
    print(ret2)
    ret3 = gen.send("狗粮")
    print(ret3)
    ret4 = gen.send("猫粮")
    print(ret4)
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send()和__next__()的区别:

       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,在第一次执行生成器代码的时候不能使用send()。

生成器可以使用for循环来循环获取内部的元素:

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    def func():
        print(111)
        yield 222
        print(333)
        yield 444
        print(555)
        yield 666
    
    gen = func()
    for i in gen:
        print(i)
    # 结果为:
    # 111
    # 222
    # 333
    # 444
    # 555
    # 666
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三,推导式、生成器表达式

       首先我们先看一下这样的代码,给出一个列表,通过循环,向列表中添加1-13:,代码如下:

    lst = []
    for i in range(1,14):
        lst.append(i)
    print(lst)

  将上面替换成列表推导式,如下:

    lst = [i for i in range(1,14)]
    print(lst)

  列表推导式是通过一行来构建你要的列表,列表推导式看起来代码简单,但是出现错误之后很难排查。

列表推导式的常用写法:[结果 for 变量 in 可迭代对象]

例:从python1期到python15期写入列表lst,代码如下:

    lst = ["python%s" % i for i in range(1,16)]
    print(lst)

  我们还可以对列表中的数据进行筛选:筛选模式:[结果 for 变量 in 可迭代对象 if条件],具体如下例:

    # 获取1-100内所有偶数
    lst = [i for i in range(1,101) if i % 2 == 0]
    print(lst)

生成器表达式和列表推导式的语法基本上是一样的,只是把[]替换成(),具体如下:

    gen = (i for i in range(10))
    print(gen)   # 结果为:<generator object <genexpr> at 0x00000000021F3E60>

  可以看到打印的结果就是一个生成器,我们可以使用for循环来循环这个生成器,具体如下:

    gen = ("麻花藤我第%s次爱你" % i for i in range(10))
    for i in gen:
        print(i)

生成器表达式也可以进行筛选,具体如下:

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    # 获取1-100内能被3整除的数
    gen = (i for i in range(1,100) if i % 3 == 0)
    for num in gen:
        print(num)

    # 100以内能被3整除的数的平方
    gen = (i * i for i in range(100) if i % 3 == 0)
    for num in gen:
        print(num)

    # 寻找名字中带有两个e的人的名字
    names = [
        ['Tom','Billy','Jefferson','Andrew','Wesley','Steven'],
        ['Alice','Jill','Ana','Wendy','Jennifer','Sherry','Eva']
    ]

    # 不用推导式和表达式
    result = []
    for first in names:
        for name in first:
            if name.count("e") == 2:
                result.append(name)
    print(result)

    # 生成器表达式
    gen = (name for first in names for name in first if name.count("e") == 2)
    for name in gen:
        print(name)
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总结:

       生成器表达式和列表推导式的区别:

       1,列表推导式比较耗内存,一次性加载,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,生成器表达式获取的是一个生成器;

举个栗子:同样一篮子鸡蛋,列表推导式:直接拿到一篮子鸡蛋;生成器表达式:拿到一个老母鸡,需要鸡蛋就给你下鸡蛋。

生成器的惰性机制:生成器只有在访问的时候才取值,说白了,你找他要他才给你值,不找他要,他是不会执行的。

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    def func():
        print(111)
        yield 222

    g = func()  # 生成器g
    g1 = (i for i in g)  # 生成器g1,但是g1的数据来源于g
    g2 = (i for i in g1)  # 生成器g2,数据来源于g1

    print(list(g))  # 获取g中的数据,这是func()才会被执行,打印111,获取到222,g完毕
    print(list(g1)) # 获取g1中的数据,g1的数据来源是g,但是g已经取完了,g1也就没有数据了
    print(list(g2)) # 和g1同理
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深坑:生成器,要值的时候才拿值!

字典推导式:根据名字应该也能猜到,推导出来的是字典,具体如下:

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    # 把字典中的key和value互换
    dic = {'a':1,"b":2}
    new_dic = {v:k for k,v in dic.items()}
    print(new_dic)

    # 在以下list中,从lst1中获取的数据和lst2中相对应的位置的数据组成一个新字典
    lst1 = ['jay','jj','sylar']
    lst2 = ['周杰伦','林俊杰','邱彦涛']
    dic = {lst1[i]:lst2[i] for i in range(len(lst1))}
    print(dic)
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集合推导式:集合推导式可以帮我们直接生成一个集合,集合有无序,不重复的特点,所以集合推导式自带去重功能。具体如下代码:

    lst = [1,-1,8,-8,12]
    # 绝对值去重
    s = {abs(i) for i in lst}
    print(s)

总结:

  推导式有:

    列表推导式:[结果 for 变量 in 可迭代对象 if 条件筛选]

    字典推导式:{k:v for 变量 in 可迭代对象 if 条件筛选}

    集合推导式:{k for 变量 in 可迭代对象 if 条件筛选}

    没有元组推导式

    生成器表达式: (结果 for 变量 in 可迭代对象 if 条件筛选)

         生成器表达式可以直接获取到生成器对象,生成器对象可以直接进行for循环,生成器具有惰性机制。

 

看下面一个面试题(难度系数50000000颗星,友情提示:惰性机制,不到最后不会拿值):

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    def add(a,b):
        return a+b

    def test():
        for r_i in range(4):
        yield r_i

    g = test()

    for n in [2,10]:
    g = (add(n,i) for i in g)

    print(list(g))
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迭代器相关补充: 

    s = 'abcde'
    it = s.__iter__()    # 获取迭代器
    ret = list(it)  # list内部含有__next__(),所以list可以将迭代器中的值一次性取出来
    print(ret)
posted @ 2018-08-13 17:10  咖啡·  阅读(357)  评论(0编辑  收藏  举报