python里面的高级特性

切片

我们之前学习，取某一个集合里面的元素是根据键值一一存取，但是如果一个集合里面有n个元素，而我们需要在这个里面取1000个元素，还继续一一取的话，可能会有点复杂，在python里面为我们提供了切片（Slice）操作符，能简化我们的操作。
（1）先看之前的处理方法：

L=['a','s','d','f']
print(L[0],L[1],L[2])

运行结果

因为我们集合中的元素比较少，可能存取还是比较容易的，如果多一点，可能就麻烦了。
（2）简化后的处理方法：

L=['a','s','d','f']
print(L[0:3])

运行结果

个人感觉，方法还是很好的，因为通过输出的结果可以看出来，第二个直接是集合。
解析：L[0:3]这个意思就是说，从索引0开始，取3个元素。我们通常第一个索引都是0，这个时候我们还可以省略0，写成这样L[:3]
（3）从后面取也类似：

L=['a','s','d','f']
print(L[-2:])

运行结果

切片还是非常好用的。
先创建一个1~100的数列：

L=list(range(1,101))

然后取前10个数：

print(L[:10])

运行结果

后10个：

print(L[-10:])

运行结果

取前11~12个数：

print(L[10:20])

运行结果

前10个数字，取隔两个一取：

print(L[:10:2])

小可爱

隔五个：

print(L[:10:5])

小可爱

如果什么都不写，都可以复制一个list：

print(L[:])

小可爱

我们之前操作的都是list集合，tuple也是可以，只是操作之后，结果仍然是tuple；

迭代

在java里面我们一般是for进行遍历的，这种遍历我们称为迭代；
在python中我们是通过for...in来完成的，一般情况下，我们的遍历都是通过下标完成的，而python中，只要是迭代对象，都是可以的；

d={'a':1,'b':2,'c':3}
for key in d:
    print(key)

小可爱
在默认情况下，一般都是迭代key，如果想要迭代value，可以用for value in d.values()，如果需要同时迭代key和value。可以用for k, v in d.items()。
字符串也是可以迭代的：

for chr in 'ABC':
    print(chr)

小可爱

如果你想迭代一个对象，但是你不知道他是不是可以迭代，这个也是可以判断的：

from collections import Iterable
print(isinstance(123,Iterable))//整数不可以迭代

image.png

from collections import Iterable
print(isinstance('acf',Iterable))//字符串可以迭代

image.png

循环一个类似java一样的下标循环，python
有一个内置函数enumerate可以把一个list变成索引-元素对，这样就可以在for循环中同时迭代索引和元素本身：

l=['B','D','A']
for i,value in enumerate(l):
    print(i,value)

image.png

在上面的代码中我们使用了两个变量，这个是很常见的，比如：

l=[(1,1),(2,2),(3,3)]
for x,y in l:
    print(x,y)

image.png

根据情况需要，适当使用吧。
练习：请使用迭代查找一个list中最小和最大值，并返回一个tuple：

L=[7,2,3,5,6]
def findMinAndMax(L):
    if L != []:
        max = L[0]
        min = L[0]
        for l in L:
            if max < l:
                max = l
            if min > l:
                min = l
        return (min, max)
    else:
        return (None, None)
print(findMinAndMax(L))

小可爱

列表生成式

如果我们需要创建一个1~100的数组，如果一个一个去输入的话，工作量还是很大的，这时候我们就可以使用range这个函数来创建：

print(list(range(1,101)))

小可爱

可以在控制台看到，他是从1开始100结束的一个集合。
如果是要生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]这个的呢？

L=[]
for x in range(1,11):
    L.append(x*x)

print(L)

结果

其实还是有更加简单的：

L=[x * x for x in range(1,11)]

print(L)

结果

两层循环：

L=[m+n for m in 'ABC' for n in 'ERF']
print(L)

结果

for循环同时使用两个或者多个变量，比如dict和item（）可以同时迭代key和value：

d={'a':1,'s':2,'d':1,'aa':5}
for x,y in d.items():
 print(x,"=",y)

结果

列表生成式也可以使用两个变量来生成list：

d={'a':1,'s':2,'d':1,'aa':5}
print([x+'='+y for x,y in d.items()])

结果
翻译结果

我们看到的报错通过翻译应该就名报了，他这里只能是string到string，可是上面的代码明显不是。

d={'a':'A','s':'S','d':'D','aa':'AA'}
print([x+'='+y for x,y in d.items()])

结果

通过修改后，我们可以发现成了；
最后就是把一个list中的所有字符串改成小写：

 L = ['Hello', 'World', 'IBM', 'Apple']
print([s.lower() for s in L])

image.png

练习：
请修改列表生成式，通过添加if语句保证列表生成式能正确地执行：
预期结果是L2 = ['hello', 'world', 'apple']

L1 = ['Hello', 'World', 18, 'Apple', None]
L2=[s.lower() for s in L1 if isinstance(s,str)]
print(L2)

image.png

生成器

生成器就是比如这个有一个1~10000000000的一个集合，元素的顺序是不固定的，但是我现在就是要取其中为56的元素，可是我并不知道他在哪里，这时候就可以使用生成器了;
生成器其实就是一个generator，我们一般创建的集合是List，但是生成器并不是，其实只需要把【】改成（）就好了，打印我们所需要为56的元素用的是next（）函数获取generator的下一个返回值，如果只是一路next（）的话，可能他是从第一个开始打印，直到找到56，可能你才会停止，这样比较麻烦，这里还有一个函数就是yield，我感觉他有点像java里面的case，如果他是56，直接打印，不是，就直接中断，不需要打印。

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n = n + 1
    return 'done'

注释

迭代器

我们已经知道，可以直接作用于for循环的数据类型有以下几种：

一类是集合数据类型，如list、tuple、dict、set、str等；

一类是generator，包括生成器和带yield的generator function。

这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象：Iterable。

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象：

from collections import Iterable
print(isinstance([],Iterable))

结果

from collections import Iterable
print(isinstance(100,Iterable))

结果

而生成器不但可以作用于for循环，还可以被next()函数不断调用并返回下一个值，直到最后抛出StopIteration错误表示无法继续返回下一个值了。

可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器：Iterator。

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterator对象：

>>> from collections import Iterator
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
True
>>> isinstance([], Iterator)
False
>>> isinstance({}, Iterator)
False
>>> isinstance('abc', Iterator)
False

生成器都是Iterator对象，但list、dict、str虽然是Iterable，却不是Iterator。

把list、dict、str等Iterable变成Iterator可以使用iter()函数：

>>> isinstance(iter([]), Iterator)
True
>>> isinstance(iter('abc'), Iterator)
True

小结
凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型；

凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型，它们表示一个惰性计算的序列；

集合数据类型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。
Python的for循环本质上就是通过不断调用next()函数实现的，例如：

for x in [1, 2, 3, 4, 5]:
    pass

实际上完全等价于：

# 首先获得Iterator对象:
it = iter([1, 2, 3, 4, 5])
# 循环:
while True:
    try:
        # 获得下一个值:
        x = next(it)
    except StopIteration:
        # 遇到StopIteration就退出循环
        break