day1-3生成器

一、列表生成式

　　

# 列表生成式：
#以前所学列表
a = [1,2,3]
print("a的值>>>",a)

#列表生成式
b = [i*2 for i in range(10)]
print("b的值>>>",b)

上面两段代码执行结果：

以前所学列表与列表生成式的区别：

　　列表生成式可以动态变化，可以动态的做一些改变，而以前所学的列表就已经写死了。

 

为了达到列表生成式的效果，按照以前所学的可以做如下处理：

#按照以前所学达到列表生成式的效果：可以动态的对列表做一些操作
c=[]
for i in range(10):
    c.append(i*2)
print("c的值>>>",c)

执行结果如下：

 

 小结：

　　从上面可以看出列表生成式一条代码就能实现功能，而后面的需要3条代码才能实现，列表生成式简洁。

 　  通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了.

　　所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。

　　要创建一个generator，有很多种方法。第一种方法很简单，只要把一个列表生成式的[]改成()，就创建了一个generator：

      如：

　　

#列表生成式
a = [ i*2 for i in range(10) ]
print("列表生成式a的结果>>>",a)
#生成器，将[]换为()
b = ( i*2 for i in range(10) )
print("生成器b的结果>>>",b)
for i in b:
    print("循环b>>>",i)

执行结果如下：

 

>>> a = [ i*2 for i in range(100000000) ] 
>>>
>>>
>>>
>>> len(a)
100000000
#创建a列表时中间会停顿十几秒钟，存储到硬盘中，
>>> b = ( i*2 for i in range(100000000) )
#创建b时很快就执行完了，只有通过for循环调用时才会花一段时间，创建b时存到硬盘中的数据很小，节约了空间，只有调用才占空间。
>>> for i in b:
...     print(b）

上面通过ctrl +c暂停。

生成器不支持列表切片a[1]这样的方式去取它

取出生成器的值有两个方法：

　　1、for循环    （从头取到尾）  上面已经介绍

　　2、_ _next_ _()                         下面即将介绍

 

生成器只有在调用时才会生成相应的数据，调用那次就产生那次的数据。

生成器_ _next_ _()方法去取：

 

>>> b.__next__()
52900
>>> b.__next__()
53361
>>> b.__next__()
53824
>>> b.__next__()
54289
>>> b.__next__()
54756

 

上面其实是两个下划线，连着就是上面那样的。

生成器特点：

　　生成器怎么省内存：只保留当前一个值，不能往回返，只能一步一步往后走，只有一个方法：_ _next_ _()，在2.7里是next()

上面这种不断调用next()实在是太变态了，正确的方法是使用for循环，因为generator也是可迭代对象：

所以，我们创建了一个generator后，基本上永远不会调用next()，而是通过for循环来迭代它，并且不需要关心StopIteration的错误。

生成器如何生成：

　　带你做一个生成器。

　　generator非常强大。如果推算的算法比较复杂，用类似列表生成式的for循环无法实现的时候，还可以用函数来实现

 

著名的斐波拉契数列（Fibonacci）：除第一个和第二个数外，任意一个数都可由前两个数相加得到：

 

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

 

斐波拉契数列用列表生成式写不出来，但是，用函数把它打印出来却很容易：

 例：使用函数实现斐波拉契数列：

# 斐波拉契：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
def fib(max):
    n,a,b = 0 , 0 , 1
    while n < max:
        print(b)
        a,b = b,a+b   #相当于下个a=b   b=a+b
        #n=0  打印b0=1 ,然后 a1=b0=1 b1=0+1  ,然后n+1=1,打印b1=1，go> a2=b1=1 b2=a1+b1=1+1=2，
        #n+1=2 打印b2=2,go> a3=b2=2,b3=a2+b2=1+2=3,   n+1=3时依次类推
        n +=1
    return "done"     #return是异常显示的消息

fib(10)

执行结果：

可以详细解析一下函数执行过程：

　　首先定义：n,a,b = 0 , 0 , 1  可以理解：n0=0  ，a0=0，b0=1

　　　　n=0  ：

　　　　　　print(b)      -----    理解：       打印b0=1 ,

　　　　　　a,b = b,a+b     ----理解：       a1=b0=1 b1=0+1 ,

　　　　n+1=1：

　　　　　　print(b)      -----    理解：      打印b1=1，

　　　　　　a,b = b,a+b     ----理解：     a2=b1=1 b2=a1+b1=1+1=2，

　　　　n+1=2：

　　　　　　print(b)      -----    理解：      打印b2=2

　　　　　　a,b = b,a+b     ----理解：     a3=b2=2,b3=a2+b2=1+2=3,

　　　　n+1=3：时依次类推......

 

二、生成器（generator）

　　通过上面的代码可以看出，fib函数实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则，可以从第一个元素开始，推算 出后续任意的元素，这种逻辑其实非常类似generator.

　　上面的函数与generator仅一步之遥，要把fib函数不安慰generator，只需要把print(b)改为yield b就可以了。

# 生成器演变：
# 斐波拉契：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
def fib(max):
    n,a,b = 0 , 0 , 1
    while n < max:
        # print(b)
        yield b
        a,b = b,a+b   #相当于下个a=b   b=a+b
        #n=0  打印b0=1 ,然后 a1=b0=1 b1=0+1  ,然后n+1=1,打印b1=1，go> a2=b1=1 b2=a1+b1=1+1=2，
        #n+1=2 打印b2=2,go> a3=b2=2,b3=a2+b2=1+2=3,   n+1=3时依次类推
        n +=1
    return "done"     #return是异常显示的消息

f=fib(10)
print(f)       #<generator object fib at 0x0000025B15E4B258>  表示已经是生成器了。然后调用一下

print(f.__next__())
print("-----分割线------")   #有了生成器随时都可以退出函数调用其他程序
print(f.__next__())           #调用完其他程序然后继续调用函数，这样反复多少次都可以
print("-----分割线------")   #有了生成器随时都可以退出函数调用其他程序
print(f.__next__())           #调用完其他程序然后继续调用函数，这样反复多少次都可以

执行结果：

如果通过.__next__()方法向下取每个值，超出了这个值后，就会出错。用for循环取值时不会出这个错误。

StopIteration： ---done---  这个错误其实就是代码中return的返回结果。

 

但是使用for循环调用时拿不到return的返回值，如果想要拿到返回值，必须要捕获 StopIteration错误，返回值包含在StopIteration的VALUE中

下面就try一下----不详细对try的了解，后续学习中再深入了解。

# 生成器try一下。
# 斐波拉契：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
def fib(max):
    n,a,b = 0 , 0 , 1
    while n < max:
        # print(b)
        yield b
        a,b = b,a+b   #相当于下个a=b   b=a+b
        #n=0  打印b0=1 ,然后 a1=b0=1 b1=0+1  ,然后n+1=1,打印b1=1，go> a2=b1=1 b2=a1+b1=1+1=2，
        #n+1=2 打印b2=2,go> a3=b2=2,b3=a2+b2=1+2=3,   n+1=3时依次类推
        n +=1
    return "—done—"     #return是异常显示的消息
# try一下
f=fib(10)
while True:
    try:
        x = next(f)
        print("f:",x)
    except StopIteration as e:
        print("Generator return value:",e.value)
        break

 

执行结果：