Python 杨辉三角 生成器

本文介绍了一种使用Python生成器实现杨辉三角的算法。通过不断迭代和利用zip及sum函数,生成器能够高效地计算并输出杨辉三角的每一行,展示了生成器在节省内存和提高效率方面的优势。

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# -*- coding: utf-8 -*-
# 杨辉三角
"""
列表生成式直接占用空间,generator一边循环一边计算的机制,存储一个算法,可以通过for循环迭代调用generator
不能使用列表生成式可以通过函数实现,含有yield关键字则为生成器
普通函数返回一个结果,按照顺序执行
生成器函数返回的是一个生成器对象,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。
不停调用next非常繁琐并且没有更多元素时会报错,一次只返回一个对象,生成器正确用法是使用for循环迭代调用返回
"""

def triangels():
   ret = [1]
   while True:
      yield ret
      ret = [sum(i) for i in zip([0] + ret, ret + [0])]  
   #  ret = [x + y for (x, y) in zip([0] + ret,  ret + [0])]
   #  ret = [1] + [x+y for x,y in zip(ret[:-1],ret[1:])] + [1]
"""
上面的公式一开始不太理解,后面转化为下面的公式后比较一目了然,
zip([0]+ret,ret+[0)]=zip([0]+[1],[1]+[0])=zip[(0,1),(1,0)]
sum(i) 将两个列表相同位置的元素相加得到新的列表最后变成[1,1]
我们可以再看下当ret = [1,1]之后公式是怎么计算的,zip([0]+[1,1],[1,1]+[0])=zip[(0,1,1)+(1,1,0)]
sum(i) 或者x + y=[1,2,1]以此类推
"""
n = 0
results = []
for t in triangels():
   print('T = ', t)
   results.append(t)
   print('Results = ', results)
   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!')
### 使用Python生成杨辉三角的示例代码 以下是一个使用Python生成杨辉三角的简单实现方法,利用列表和嵌套循环来构造杨辉三角。这种方法可以输出指定行数的杨辉三角。 ```python def generate_pascals_triangle(n): triangle = [] for i in range(n): row = [1] * (i + 1) # 初始化每一行为全1 for j in range(1, i): # 更新中间元素 row[j] = triangle[i - 1][j - 1] + triangle[i - 1][j] triangle.append(row) return triangle def print_pascals_triangle(triangle): max_width = len(" ".join(map(str, triangle[-1]))) # 计算最后一行的宽度以居中显示 for row in triangle: print(" ".join(map(str, row)).center(max_width)) n = 5 # 指定行数 triangle = generate_pascals_triangle(n) print_pascals_triangle(triangle) ``` 上述代码定义了两个函数:`generate_pascals_triangle` 和 `print_pascals_triangle`。前者用于生成杨辉三角的数据结构,后者用于格式化输出杨辉三角[^1]。 此外,还可以使用生成器(generator)来实现杨辉三角,这样可以节省内存,尤其在生成大量行时非常有用。 ```python def pascals_triangle_generator(n): row = [1] yield row for _ in range(1, n): next_row = [x + y for x, y in zip([0] + row, row + [0])] yield next_row row = next_row n = 5 # 指定行数 for row in pascals_triangle_generator(n): print(" ".join(map(str, row)).center(n * 4)) ``` 这段代码通过生成器逐行生成杨辉三角的每一行,并利用列表推导式计算每一行的值[^2]。 ### 注意事项 - 杨辉三角的每一行可以通过前一行的值计算得出。 - 在格式化输出时,可以通过字符串的 `center()` 方法实现对齐效果。 - 使用生成器可以避免一次性将所有数据存储在内存中,适合处理大数据量场景。
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