М. Лутц - Изучаем Python (4-е издание)- 2011 (1126907), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Если функциипередать два аргумента, первый будет рассматриваться как нижняя границадиапазона. Необязательный третий аргумент определяет шаг – в этом случаеинтерпретатор будет добавлять величину шага при вычислении каждого последующего значения (по умолчанию шаг равен 1). Существует возможностьвоспроизводить последовательности чисел в диапазоне отрицательных значений и в порядке убывания:>>> list(range(-5, 5))[-5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4]>>> list(range(5, -5, -1))[5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3, -4]Такое использование функции range само по себе может быть полезным, однако чаще всего она используется в циклах for.
Прежде всего, она обеспечиваетпростой способ повторить действие определенное число раз. Например, чтобывывести три строки, можно использовать функцию range для создания соответствующего количества целых чисел – в версии 3.0 инструкция for автоматически извлекает все значения из итератора range, поэтому нам не потребовалосьиспользовать функцию list:>>> for i in range(3):...print(i, ‘Pythons’)...0 Pythons1 Pythons2 PythonsФункция range также часто используется для косвенного обхода последовательностей. Самый простой и самый быстрый способ выполнить обход последовательности заключается в использовании цикла for, когда основную работувыполняет интерпретатор:>>> X = ‘spam’>>> for item in X: print(item, end=’ ‘) # Простейший цикл...s p a mПри таком использовании все задачи, касающиеся выполнения итераций, решаются внутренними механизмами цикла for.
Если вам действительно необходимо явно управлять логикой доступа к элементам, можно воспользоватьсяциклом while:>>> i = 0>>> while i < len(X):...print(X[i], end=’ ‘)# Обход с помощью цикла whileПриемы программирования циклов409...i += 1...s p a mОднако управлять индексами вручную можно и в цикле for, если использовать функцию range для воспроизведения списка индексов. Это многоэтапныйпроцесс, но он вполне пригоден для генерирования смещений, а не элементовс этим смещениями:>>> X‘spam’>>> len(X)# Длина строки4>>> list(range(len(X)))# Все допустимые смещенияв X[0, 1, 2, 3]>>>>>> for i in range(len(X)): print(X[i],end=’ ‘) # Извлечение элементов вручную...s p a mВ этом примере выполняется обход списка смещений в строке X, а не фактических элементов строки – нам пришлось внутри цикла обращаться к строке X,чтобы извлечь каждый элемент.Обход части последовательности: range и срезыПоследний пример в предыдущем разделе вполне работоспособен, но он выполняется гораздо медленнее, чем мог бы.
Кроме того, нам пришлось выполнитьбольше работы, чем требуется для решения такой задачи. Если вы не предъявляете особых требований к индексам, всегда лучше использовать простейшуюформу цикла for – используйте цикл for вместо while везде, где только возможно, и используйте функцию range в циклах for, только если это действительнонеобходимо. Следующее простое решение является лучшим:>>> for item in X: print(item) # Простейшая итерация...Однако прием, представленный в предшествующем примере, позволяет намуправлять порядком обхода последовательности, например пропускать элементы:>>> S = ‘abcdefghijk’>>> list(range(0, len(S), 2))[0, 2, 4, 6, 8, 10]>>> for i in range(0, len(S), 2): print(S[i], end=’ ‘)...a c e g i kЗдесь в цикле выбирается каждый второй элемент строки S при обходе списказначений, сгенерированных функцией range.
Чтобы извлечь каждый третийэлемент, достаточно изменить третий аргумент функции range, передав в немзначение 3, и так далее. Таким образом, функция range позволяет пропускатьэлементы, сохраняя при этом простоту цикла for.Однако, на сегодняшний день это, пожалуй, не самый лучший способ. Есливам действительно необходимо пропустить элементы последовательности,410Глава 13. Циклы while и forможно использовать расширенную форму операции извлечения среза с тремя пределами, представленную в главе 7, которая обеспечивает более простойпуть к достижению цели.
Чтобы получить каждый второй символ из строки S,можно извлечь срез с шагом 2:>>> S = ‘abcdefghijk’>>> for c in S[::2]: print(c, end=’ ‘)...a c e g i kИзменение списков: rangeЕще одно место, где можно использовать комбинацию функции range и циклаfor, – это циклы, изменяющие список в процессе его обхода. Например, предположим, что по тем или иным причинам нам необходимо прибавить 1 к каждому элементу списка. Можно попытаться использовать для этой цели простейшую форму цикла for, но скорее всего это не то, что нам нужно:>>>>>>......>>>[1,>>>6L = [1, 2, 3, 4, 5]for x in L:x += 1L2, 3, 4, 5]xТакое решение вообще ничего не дает – здесь изменяется переменная цикла x,а не список L.
Причину такого поведения трудно заметить. Всякий раз, когдацикл выполняет очередную итерацию, переменная x ссылается на очередноецелое число, которое уже было извлечено из списка. В первой итерации, например, переменная x является целым числом 1. На следующей итерации в переменную x будет записана ссылка на другой объект – целое число 2, но это никакне повлияет на список, откуда было взято число 1.Чтобы действительно изменить список во время его обхода, нам необходимо использовать операцию присваивания по индексу и изменить значения во всехпозициях, по которым осуществляется цикл. Необходимые нам индексы можно воспроизвести с помощью комбинации функций len/range:>>> L = [1, 2, 3, 4, 5]>>> for i in range(len(L)):...L[i] += 1...>>> L[2, 3, 4, 5, 6]# Прибавить 1 к каждому элементу в списке L# Или L[i] = L[i] + 1При такой реализации список изменяется в процессе обхода. Простой цикл forx in L: такого результата дать не может, потому что в таком цикле выполняетсяобход фактических элементов, а не позиций в списке.
А возможно ли создатьэквивалентный цикл while? Для этого нам потребуется приложить немногобольше усилий, и такой цикл наверняка будет работать медленнее:>>> i = 0>>> while i < len(L):...L[i] += 1Приемы программирования циклов411...i += 1...>>> L[3, 4, 5, 6, 7]В данном случае решение на базе функции range может быть неидеальным.
Генератор списка в виде[x+1 for x in L]также даст желаемый результат, но первоначальный список при этом не изменится (мы могли бы присвоить получившийся новый список обратно переменной L, но это выражение не изменит другие ссылки на первоначальныйсписок). Поскольку эта концепция циклов занимает такое важное положение,мы еще раз вернемся к ней, когда будем рассматривать генераторы списковниже в этой главе.Параллельный обход: zip и mapКак было показано выше, встроенная функция range позволяет выполнять обход отдельных частей последовательностей.
В том же духе встроенная функцияzip позволяет использовать цикл for для обхода нескольких последовательностей параллельно. Функция zip принимает одну или несколько последовательностей в качестве аргументов и возвращает список кортежей, составленных изсоответствующих элементов этих последовательностей. Например, предположим, что мы выполняем обработку двух списков:>>> L1 = [1,2,3,4]>>> L2 = [5,6,7,8]Для объединения элементов этих списков можно использовать функцию zip,которая создаст список кортежей из пар элементов (подобно функции range,в версии 3.0 функция zip возвращает итерируемый объект, поэтому, чтобы вывести все результаты, возвращаемые этой функцией, необходимо обернуть еевызов вызовом функции list, – подробнее об итераторах рассказывается в следующей главе):>>> zip(L1, L2)<zip object at 0x026523C8>>>> list(zip(L1,L2))# Функция list необходима в 3.0, но не в 2.6[(1, 5), (2, 6), (3, 7), (4, 8)]Такой результат может пригодиться в самых разных ситуациях, но применительно к циклу for он обеспечивает возможность выполнения параллельныхитераций:>>>......1 52 63 74 8for (x, y) in zip(L1, L2):print(x, y, ‘--’, x+y)-----681012Здесь выполняется обход результата обращения к функции zip, то есть пар,составленных из элементов двух списков.
Обратите внимание, что в этом цикле используется операция присваивания кортежей для получения элементов412Глава 13. Циклы while и forкаждого кортежа, полученного от функции zip. На первой итерации она будетвыглядеть, как если бы была выполнена инструкция (x, y) = (1, 5).Благодаря этому мы можем сканировать оба списка L1 и L2 в одном цикле. Тотже эффект можно получить с помощью цикла while, в котором доступ к элементам производится вручную, но такой цикл будет сложнее в реализации и наверняка медленнее, чем прием, основанный на использовании for/zip.Функция zip на самом деле более универсальна, чем можно было бы представить на основе этого фрагмента.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
