python从零开始－－14 列表生成式和生成器

　　列表生成式：

　　用遍历的方式生成的list，比如：

my_list1 = []
for x in range(1, 20):
    my_list1.append(x * x + 2)
print(my_list1)

　　能用遍历生成的list,　可以用简化的方式实现上面的代码，但从易读性的角度看，还是上面的写法好：

my_list2 = [x*x + 2 for x in range(1, 20)]　#　for前面的 x*x + 2就是计算的语句，　for后面的语句就是循环迭代
print(my_list2)

　　两层循环也可以用上面的方式实现，这种简化写法就是“列表生成式”

my_list3 = [m - n for m in range(1,20) for n in range(2,5)]
print(my_list3)

[3, 6, 11, 18, 27, 38, 51, 66, 83, 102, 123, 146, 171, 198, 227, 258, 291, 326, 363]
[3, 6, 11, 18, 27, 38, 51, 66, 83, 102, 123, 146, 171, 198, 227, 258, 291, 326, 363]
[-1, -2, -3, 0, -1, -2, 1, 0, -1, 2, 1, 0, 3, 2, 1, 4, 3, 2, 5, 4, 3, 6, 5, 4, 7, 6, 5, 8, 7, 6, 9, 8, 7, 10, 9, 8, 11, 10, 9, 12, 11, 10, 13, 12, 11, 14, 13, 12, 15, 14, 13, 16, 15, 14, 17, 16, 15]

　对字典、字符串的遍历也可，用来写生成式：

student_dict = {"张三": 15, "李四": 14, "王五": 16}
#  k + "年龄为：" + str(v) 用来拼接字符串，v是int类型，所以先转换为字符串
print([k + "年龄为：" + str(v) for k, v in student_dict.items()])

['李四年龄为：14', '张三年龄为：15', '王五年龄为：16']

　　生成器（基于列表生成式的生成器）：

　　列表生成式会一次性生成全部的元素计算出来并存储到内存，在列表规模比较大的时候会占用较多的内存；采用生成器，则是用到一个元素，才会去计算一个元素，节约了内存消耗。

　　生成器的创建，将上面的生成式的[]改成()，就变成了一个生成器，如下方代码；因为gen1创建出来后，并没有存储的值，所以打印后展现的是一个生成器对象地址。　要访问它的值，需要用到next()函数，每用next()调用生成器一次，生成器就生成一个元素，并且下一行要执行的代码的位置会被记录，直到在此调用next()；再次调用next()，生成器函数会从它上次离开的地方开始。

gen1 = (x*x + 2 for x in range(1, 20))
print(gen1)

i = 0
while i < 10:
    print(next(gen1))
    i += 1

D:\pythonProjects\venv\Scripts\python.exe D:/pythonProjects/100Prac/55.py
<generator object <genexpr> at 0x0000000000B65150>
3
6
11
18
27
38
51
66
83
102

　　这种生成还可以用for循环访问：

gen1 = (x*x + 2 for x in range(1, 5))
print(gen1)

for i in gen1:
    print(i)

D:\pythonProjects\venv\Scripts\python.exe D:/pythonProjects/100Prac/55.py
<generator object <genexpr> at 0x0000000001135150>
3
6
11
18

　　生成器（基于函数的生成器）：

　　还有一种生成器的创建方法，就是基于改造函数。我尝试了一下，将改造要点列举在下面：

　　1. 将函数返回值从return变为yield。

       2. 遇到要改造的函数中有循环，需要将其改造为无限循环

       3. 调用的方式与函数也不一样，要先创建生成器对象，再进行调用　（因为只有有一个明确的对象后，才能记录代码执行到什么位置了）

　　下面改造下面的普通函数来说明：

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    fib_list = []
    while n < max:
        fib_list.append(b)
        a = b
        b = a + b
        n += 1
    return fib_list

for i in fib(4):
    print(i)

D:\pythonProjects\venv\Scripts\python.exe D:/pythonProjects/100Prac/56-1.py
1
2
4
8

　　step1: 首先将return改造为yield，因为上面的函数是一次性计算了所有需要的b，然后返回一个ｂ值的列表。这个对于生成器而言就不合适，生成器的本意是，你调用我一次，我返回一个b值，你再调用一次，我在继续运行代码，返回下一个b值。所以需要将列表去掉，将返回的内容直接指定为b

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

for i in fib(4):
    print(i)

　　step2: 将循环改为无限循环，原因是为了避免“StopIteration”异常，因为next()函数现在还并有智能到如同 for..in..，知道什么时候该停下来，一但调用超出循环范围，程序就会异常。　改为无限循环后，就不会出现异常了。

def fib():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield b
        a = b
        b = a + b

for i in fib(4):
    print(i)

　　step 3: 　函数已经改造完毕，接着调用也需要改造，关键是要创建生成器对象，再用next()调用对象。

def fib():
    a, b = 0, 1
    while True:
        yield b
        a = b
        b = a + b

f = fib()
for i in range(1, 5):
    print(next(f))

运行结果如下：

D:\pythonProjects\venv\Scripts\python.exe D:/pythonProjects/100Prac/56.py
1
2
4
8

例子三：　杨辉三角

def triangles():
    L = [1]
    while True:
        yield L
        L = [1] + [L[i] + L[i+1] for i in range(len(L)-1)] + [1]

a = triangles()
for i in range(10):
    print(next(a))

[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]