Python 生成器语法

一时失言乱红尘 2022-01-26 15:41 69阅读 0赞

# Pychon生成器 #

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

## 第一种创建generator的方法：将\[\]改为() ##

import sys
    
    def main():
    	f = [x for x in range(1,10)]
    	print(f)
    	f = [x*x for x in range(10)]
    	print(sys.getsizeof(f))  # 查看对象占用内存的字节数
        print(f)
    
    	f = (x*x for x in range(10))
    	print(sys.getsizeof(f))  # 生成器不占用存储数据的空间
        print(f)
        for val in f:
        	print(val)
    
    if __name__ == '__main__':
        main()

怎么打印出generator的每一个元素呢?  
可以通过next()函数获得generator的下一个返回值：

>>> next(g)
    0
    >>> next(g)
    1
    >>> next(g)
    4
    >>> next(g)
    9
    >>> next(g)
    16
    >>> next(g)
    25
    >>> next(g)
    36
    >>> next(g)
    49
    >>> next(g)
    64
    >>> next(g)
    81
    >>> next(g)
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    StopIteration

## 第二种定义生成器的方法：yield关键字 ##

// 生成一个斐波那契数列
    def fib(n):
    	a,b = 0,1
    	for _ in range(n):
    		a,b = b,a+b
    		yield a
    def main():
        for val in fib(20):
        	print(val)
    
    if __name__ == '__main__':
        main()

函数是顺序执行，遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数，在每次调用next()的时候执行，遇到yield语句返回，再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行。

## 练习：杨辉三角 ##

杨辉三角定义如下：

1
         / \
        1   1
       / \ / \
      1   2   1
     / \ / \ / \
    1   3   3   1

把每一行看做一个list，试写一个generator，不断输出下一行的list：

//期待输出:
    //[1]
    //[1, 1]
    //[1, 2, 1]
    //[1, 3, 3, 1]
    //[1, 4, 6, 4, 1]
    //[1, 5, 10, 10, 5, 1]
    //[1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
    //[1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
    //[1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
    //[1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
    
    def triangles(n):
    	l,index = [1],0
    	while index < n:
    		yield l
    		l = [1]+ [l[i]+l[i+1] for i in range(len(l)-1)] +[1]
    		index += 1
    		
    n = 0
    results = []
    for t in triangles(10):
        print(t)
        results.append(t)
        n = n + 1
        if n == 10:
            break
    if results == [
        [1],
        [1, 1],
        [1, 2, 1],
        [1, 3, 3, 1],
        [1, 4, 6, 4, 1],
        [1, 5, 10, 10, 5, 1],
        [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1],
        [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1],
        [1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1],
        [1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
    ]:
        print('测试通过!')
    else:
        print('测试失败!')