鄙人學(xué)習(xí)筆記
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文章目錄

• • 生成器generator
  • • 生成器函數(shù)
    • • 舉個(gè)例子1（迭代器-->過(guò)渡-->生成器）
      • 舉個(gè)例子2
    • 內(nèi)置生成器
    • • 舉個(gè)例子1
      • 舉個(gè)例子2
      • 枚舉函數(shù)enumerate
      • zip
    • 生成器表達(dá)式
    • • 舉個(gè)例子1
      • 舉個(gè)例子2

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生成器generator

• 定義

能夠動(dòng)態(tài)(循環(huán)一次計(jì)算一次返回一次)提供數(shù)據(jù)的可迭代對(duì)象。

• 作用

在循環(huán)過(guò)程中，按照某種算法推算數(shù)據(jù)，不必創(chuàng)建容器，存儲(chǔ)完整的結(jié)果，從而節(jié)省內(nèi)存空間。數(shù)據(jù)量越大，優(yōu)勢(shì)越明顯。

備注：以上生成器的操作，也稱為惰性操作/延遲操作，通俗的講就是在需要的時(shí)候才計(jì)算結(jié)果，而不是一次構(gòu)建出所有結(jié)果。

生成器函數(shù)

• 定義

生成器函數(shù)是含有yield語(yǔ)句的函數(shù)，生成器函數(shù)的返回值為生成器對(duì)象。只要我們的函數(shù)中有yield，那么這個(gè)函數(shù)就是生成器函數(shù)。

• 語(yǔ)法

創(chuàng)建生成器函數(shù)：

def 生成器函數(shù)名():...yield 數(shù)據(jù)...

調(diào)用生成器函數(shù)：

my_iter = 生成器函數(shù)名()for 變量名 in my_iter:語(yǔ)句

• 說(shuō)明

①調(diào)用生成器函數(shù)將返回一個(gè)生成器對(duì)象my_iter時(shí)，不執(zhí)行生成器函數(shù)體。在for循環(huán)內(nèi)，調(diào)用__next__()方法時(shí)，才執(zhí)行函數(shù)體。
②yield翻譯為”產(chǎn)生”或”生成”。

舉個(gè)例子1（迭代器–>過(guò)渡–>生成器）

我們看一下，下面幾行代碼:

• 運(yùn)行說(shuō)明

首先,當(dāng)程序執(zhí)行第24行代碼，即調(diào)用生成器函數(shù)my_range()時(shí)，它不會(huì)去執(zhí)行my_range()函數(shù)體里的內(nèi)容，而是先返回給變量iter01一個(gè)生成器對(duì)象，之后程序會(huì)繼續(xù)向下執(zhí)行for循環(huán)語(yǔ)句:

當(dāng)執(zhí)行第25行語(yǔ)句時(shí)，for循環(huán)內(nèi)部調(diào)用了__next__()方法，這時(shí)才開(kāi)始執(zhí)行my_range()函數(shù)體里的內(nèi)容:

當(dāng)執(zhí)行到y(tǒng)ield語(yǔ)句時(shí)，程序又返回了，程序?qū)ield右邊的start作為_(kāi)_next__()方法的返回值，給了變量item:

之后的程序運(yùn)行內(nèi)容，不言而喻。就不一一贅述了，有機(jī)會(huì)可以自己在python里，斷點(diǎn)調(diào)試，觀察一下~

舉個(gè)例子2

我想在列表[1, 2, 5, 4, 6, 7, 9]中選出所有偶數(shù)，并且通過(guò)生成器函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

創(chuàng)建生成器函數(shù)：

def get_even(target):for item in target:if item % 2 == 0:yield item

備用1：我們每次寫生成器函數(shù)時(shí)，都要思考yield要返回什么內(nèi)容.
備用2：我們什么時(shí)候使用生成器函數(shù)呢？在我們的方法/函數(shù)需要向外返回多個(gè)結(jié)果時(shí)，可以使用生成器函數(shù).

調(diào)用生成器函數(shù)：

list01 = [1, 2, 5, 4, 6, 7, 9] iter01 = get_even(list01)for item in iter01:print(item)

結(jié)果：

我們其實(shí)不用生成器函數(shù)，也可以拿到這個(gè)結(jié)果，比如以下代碼。

創(chuàng)建函數(shù)：

def get_even01(target):result = []for item in target:if item %2 == 0:result.append(item)return result

調(diào)用函數(shù):

list01 = [1, 2, 5, 4, 6, 7, 9] iter01 = get_even01(list01)for item in iter01:print(item)

結(jié)果：

這個(gè)結(jié)果，同上面利用生成器函數(shù)，得到的結(jié)果一樣。

那么我們?yōu)樯兑蒙善骱瘮?shù)呢？他的優(yōu)勢(shì)是啥呢？

因?yàn)?#xff0c;如果調(diào)用get_even01()方法，則會(huì)執(zhí)行g(shù)et_even01()方法體，將所有結(jié)果存在內(nèi)存中。但是，如果調(diào)用生成器函數(shù)get_even(), 則不會(huì)執(zhí)行方法體，在內(nèi)存中不會(huì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。我們用for循環(huán)，循環(huán)一次，也就是__next__()一次，計(jì)算一次，返回一次。即，需要一次，做一次。這種生成器函數(shù)的操作就叫做：惰性操作/延遲操作。
所以，在數(shù)據(jù)量非常大的情況下，如果不用生成器函數(shù)進(jìn)行操作，則，我們的內(nèi)存很快就會(huì)被占滿。

內(nèi)置生成器

我們先舉兩個(gè)例子。

舉個(gè)例子1

我們看一段代碼：

結(jié)果：

我們?cè)賹懸粋€(gè)自定義函數(shù)my_enumerate,具有和上述例子中,enumerate函數(shù)所演示出來(lái)的相同的功能：

for循環(huán)測(cè)試一下：

結(jié)果：

嗯！一毛一樣~

舉個(gè)例子2

我們?cè)倏匆欢未a：

list01 = [0, 6, 7] list02 = ["小白", "小黃", "大白"]for item in zip(list01, list02):print(item)

結(jié)果：

若我們?cè)诹斜韑ist02中再加一個(gè)元素，使兩個(gè)列表元素不相同：

結(jié)果：

我們?cè)賹懸粋€(gè)自定義函數(shù)my_zip,具有和上述例子中,zip函數(shù)所演示出來(lái)的相同的功能(不考慮兩個(gè)列表元素不相同的情況)：

def my_zip(list01, list02):for index in range(len(list01)):yield (list01[index], list02[index])

for循環(huán)測(cè)試一下：

list01 = [0, 6, 7] list02 = ["小白", "小黃", "大白"]for item in my_zip(list01, list02):print(item)

結(jié)果：

注意：我們稱這種必須由__next__()驅(qū)動(dòng)的函數(shù)（enumerate() / zip()），叫做內(nèi)置生成器。

枚舉函數(shù)enumerate

• 語(yǔ)法

for 變量 in enumerate(可迭代對(duì)象):語(yǔ)句for 索引, 元素 in enumerate(可迭代對(duì)象):語(yǔ)句

• 作用

遍歷可迭代對(duì)象時(shí)，可以將索引與元素組合為一個(gè)元組。

zip

• 語(yǔ)法

for 變量 in zip (可迭代對(duì)象1, 可迭代對(duì)象2….):語(yǔ)句

• 作用

將多個(gè)可迭代對(duì)象中對(duì)應(yīng)的元素組合成一個(gè)個(gè)元組，生成的元組個(gè)數(shù)由元素?cái)?shù)量最小的可迭代對(duì)象決定。

生成器表達(dá)式

• 定義

用推導(dǎo)式形式創(chuàng)建生成器對(duì)象。

• 語(yǔ)法

變量 = (表達(dá)式 for 變量 in 可迭代對(duì)象 [if 真值表達(dá)式])

舉個(gè)例子1

如果我們有一個(gè)列表list01=[2,3,4,6], 如下圖所示：

我們想得到列表內(nèi)的每個(gè)元素的平方，該咋整呢？

方式1：

方式2（列表推導(dǎo)式）：

我們print一下result得到結(jié)果：

備注1：方式1的代碼是列表推導(dǎo)式的傳統(tǒng)寫法。
備注2：對(duì)于推導(dǎo)式，我們還學(xué)習(xí)了字典推到式，集合推導(dǎo)式。但是沒(méi)有元組推導(dǎo)式，這是為什么捏？這是因?yàn)?#xff0c;列表、字典、集合都是可變對(duì)象，可以不斷增加元素。而元組是不可變的。

我們?cè)賹懸欢未a：

這個(gè)可不是”元組推導(dǎo)式”（壓根沒(méi)有元組推導(dǎo)式），這是生成器表達(dá)式。

這時(shí)，我們?cè)賞rint一下result：

得到一個(gè)生成器對(duì)象。生成器的本質(zhì)是一個(gè)惰性查找機(jī)制，要調(diào)用它，就要用__next__(), 也就是可以用for循環(huán):

得到結(jié)果：

我們可以寫一個(gè)與這個(gè)生成器表達(dá)式功能相同的生成器函數(shù)：

for循環(huán)：

得到結(jié)果：

嗯！與利用生成器表達(dá)式運(yùn)行的結(jié)果相同。

這時(shí)候我們就想問(wèn)：列表推導(dǎo)式和生成器表達(dá)式有啥區(qū)別？這個(gè)問(wèn)題就相當(dāng)于問(wèn)：列表推導(dǎo)式的傳統(tǒng)寫法與生成器函數(shù)有啥不同？

答：區(qū)別就是列表推導(dǎo)式的傳統(tǒng)寫法會(huì)用一個(gè)列表result存儲(chǔ)所有結(jié)論，占用內(nèi)存。而生成器函數(shù)是惰性操作，被調(diào)用一次__next__(), 才會(huì)計(jì)算并返回一次。

舉個(gè)例子2

分別使用列表推導(dǎo)式和生成器表達(dá)式，獲取列表[2, 3, 4, 5, 6]中，大于3的數(shù)據(jù)。

代碼：

list01 = [2, 3, 4, 5, 6]result01 = [item for item in list01 if item > 3] result02 = (item for item in list01 if item > 3)for item in result01:print(item)print("---------")for item in result02:print(item)

結(jié)果：

備注：別看列表推導(dǎo)式和生成器表達(dá)式的代碼極其相似，但是他們內(nèi)部卻大有不同，【result01 = [item for item in list01 if item > 3]】是執(zhí)行所有操作，保存所有結(jié)果；【result02 = (item for item in list01 if item > 3】是返回了一個(gè)生成器對(duì)象 。我們也可以通過(guò)斷點(diǎn)調(diào)試，去加深理解。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的python基础(part16)--生成器的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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