python之路day14--列表生成式、生成器generator、生成器并行
列表生成式
列表生成式閱讀量: 44現在有個需求,現有列表a=[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],要求你把列表里的每個值加1,你怎么實現?你可能會想到2種方式
二逼青年版
生成一個新列表b,遍歷列表a,把每個值加1后存在b里,最后再把a=b, 這樣二逼的原因不言而喻,生成了新列表,浪費了內存空間。
>>> a [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] >>> b = [] >>> for i in a:b.append(i+1) ... >>> b [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] >>> a = b >>> a [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]?
普通青年版
毫無新意
a = [1,3,4,6,7,7,8,9,11]for index,i in enumerate(a):a[index] +=1 print(a)略屌青年版
>>> a [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] >>> a = map(lambda x:x+1, a) >>> a <map object at 0x101d2c630> >>> for i in a:print(i) ... 3 5 7 9 11?
裝逼青年版
>>> a = [i+1 for i in range(10)] >>> a [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]這樣的寫法就叫做列表生成式,有什么用呢?裝逼用,哈哈,寫出來顯的高級,效果跟上面的都一樣哈。
生成器generator
通過列表生成式,我們可以直接創建一個列表。但是,受到內存限制,列表容量肯定是有限的。而且,創建一個包含100萬個元素的列表,不僅占用很大的存儲空間,如果我們僅僅需要訪問前面幾個元素,那后面絕大多數元素占用的空間都白白浪費了。比如我要循環100萬次,按py的語法,for i in range(1000000)會先生成100萬個值的列表。但是循環到第50次時,我就不想繼續了,就退出了。但是90多萬的列表元素就白為你提前生成了。?
for i in range(1000000):if i == 50: breakprint(i)所以,如果列表元素可以按照某種算法推算出來,那我們是否可以在循環的過程中不斷推算出后續的元素呢?
像上面這個循環,每次循環只是+1而已,我們完全可以寫一個算法,讓他執行一次就自動+1,這樣就不必創建完整的list,從而節省大量的空間。在Python中,這種一邊循環一邊計算后面元素的機制,稱為生成器:generator。
要創建一個generator,有很多種方法。第一種方法很簡單,只要把一個列表生成式的[]改成(),就創建了一個generator:
>>> [x * x for x in range(10)] [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] >>> >>> (x * x for x in range(10)) <generator object <genexpr> at 0x101ebc3b8>(x*x for x in range(10))生成的就是一個生成器。
我們可以直接打印出list的每一個元素,但我們怎么打印出generator的每一個元素呢?
如果要一個一個打印出來,可以通過next()函數獲得generator的下一個返回值:
>>> g = (x * x for x in range(10)) >>> 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我們講過,generator保存的是算法,每次調用next(g)就計算出g的下一個元素的值,直到計算到最后一個元素,沒有更多的元素時,拋出StopIteration的錯誤。
當然,上面這種不斷調用next(g)實在是太變態了,正確的方法是使用for循環,因為generator也是可迭代(遍歷)對象:
>>> g = (x * x for x in range(10)) >>> for n in g: ... print(n) ... 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81通過for循環來迭代它,就不需要關心StopIteration的錯誤了。?
函數生成器
generator非常強大。如果推算的算法比較復雜,用類似列表生成式的for循環無法實現的時候,還可以用函數來實現。
比如,著名的斐波拉契數列(Fibonacci),除第一個和第二個數外,任意一個數都可由前兩個數相加得到:
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...
實現100以內的斐波那契數代碼:
a,b = 0,1 n = 0 # 斐波那契數 while n < 100:n = a + ba = b # 把b的舊值給到ab = n # 新的b = a + b(舊b的值)print(n)改成函數也可以的
def fib(max):a,b = 0,1n = 0 # 斐波那契數while n < max:n = a + ba = b # 把b的舊值給到ab = n # 新的b = a + b(舊b的值)print(n)fib(100)輸出 :
1
2
3
5
8
13
21
34
55
89
144
仔細觀察,可以看出,fib函數實際上是定義了斐波拉契數列的推算規則,可以從第一個元素開始,推算出后續任意的元素,這種邏輯其實非常類似generator。
也就是說,上面的函數和generator僅一步之遙。要把fib函數變成generator,只需要把print(b)改為yield b就可以了:
def fib(max):a,b = 0,1n = 0 # 斐波那契數while n < max:n = a + ba = b # 把b的舊值給到ab = n # 新的b = a + b(舊b的值)#print(n)yield n # 程序走到這,就會暫停下來,返回n到函數外面,直到被next方法調用時喚醒f = fib(100) # 注意這句調用時,函數并不會執行,只有下一次調用next時,函數才會真正執行print(f) print(f.__next__()) print(f.__next__()) print(f.__next__()) print(f.__next__())輸出
<generator object fib at 0x101f593b8> 1 2 3 5這就是定義generator的另一種方法。如果一個函數定義中包含yield關鍵字,那么這個函數就不再是一個普通函數,而是一個generator:
這里,最難理解的就是generator和函數的執行流程不一樣。函數是順序執行,遇到return語句或者最后一行函數語句就返回。而變成generator的函數,在每次調用next()的時候執行,遇到yield語句暫停并返回數據到函數外,再次被next()調用時從上次返回的yield語句處繼續執行。
在上面fib的例子,我們在循環過程中不斷調用yield,函數就會不斷的中斷(暫停)。當然要給循環設置一個條件來退出循環,不然就會產生一個無限數列出來。同樣的,把函數改成generator后,我們基本上從來不會用next()來獲取下一個返回值,而是直接使用for循環來迭代:
f = fib(100) # 注意這句調用時,函數并不會執行,只有下一次調用next時,函數才會真正執行for i in f:print(i)#輸出: 1 2 3 ... ... 55 89 144生成器進階
def generator():print(123)content=yield 1print('----')print(456)yield 2g=generator() ret=g.__next__() print('**',ret)ret=g.send('hello,girl~') #send 獲取下一個值的效果和next基本一致 print('**',ret) #執行結果如下# 123
# ** 1
# ---- hello,girl~
# 456
# ** 2
ps:流程(第一調用next,程序走到yield 1,返回值1后暫停,當接下來用send方法給yield生成器傳值的時候,content接受到,執行下面代碼,直到yield 2,返回值2后結束) send 獲取下一個值的效果和next基本一致
只是在獲取在獲取下一個值的時候,給上一個值的位置僅傳遞一個數據
send使用注意事項:
1、要先用一個next方法獲取一下,后面才能用send方法
2、最后一個yield不能接受外部的值 #實例 獲取移動平均值 (輸入的數的總和除以個數)
# 10 20 30 10
# 10 15 20 17.5 # 2/ 完美版 def gen():sum = 0count = 0avg=0while True:#num=yieldnum = yield avg #這里一致接受send的值,一次調用,返回avg,等待下一次調用才賦值給numsum += numcount += 1avg=sum/countg=gen() #拿到一個生成器 print(g) ret1=g.__next__() print(ret1) avg1=g.send(10) #這楊只能傳一個值,yield到最后就沒有了,會報錯 print(avg) avg2=g.send(20) print(avg2)
并發編程
雖然我們還沒學并發編程,但我們肯定聽過cpu 多少核多少核之類的,cpu的多核就是為了可以實現并行運算,讓你同時邊聽歌、邊聊qq、邊刷知乎。單核的cpu同一時間只能干一個事,所以你用單核電腦同時做好幾件事的話,就會變的很慢,因為cpu要在不同程序任務間來回切換。
通過yield, 我們可以實現單核下并發做多件事的效果。?
import time def consumer(name):print("%s 準備吃包子啦!" %name)while True:baozi = yield # yield可以接收到外部send傳過來的數據并賦值給baoziprint("包子[%s]來了,被[%s]吃了!" %(baozi,name))c = consumer('A') c2 = consumer('B') c.__next__() # 執行一下next可以使上面的函數走到yield那句。 這樣后面的send語法才能生效 c2.__next__() print("----老子開始準備做包子啦!----") for i in range(10):time.sleep(1)print("做了2個包子!")c.send(i) # send的作用=next, 同時還把數據傳給了上面函數里的yieldc2.send(i)注意:調用send(x)給生成器傳值時,必須確保生成器已經執行過一次__next__()調用, 這樣會讓程序走到yield位置等待外部第2次調用。
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轉載于:https://www.cnblogs.com/hanfe1/p/10837235.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的python之路day14--列表生成式、生成器generator、生成器并行的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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