Python全栈-magedu-2018-笔记13

第四章 - Python解析式、生成器

解析式、生成器 应该算是python特有的。用熟需要练习，可以大大简化写的代码的长度，原来写好几行，现在写一行就行了。

标准库datetime

• datetime模块
  • 对日期、时间、时间戳的处理
  • datetime类
    • 类方法
      • today() 返回本地时区当前时间的datetime对象
      • now(tz=None) 返回当前时间的datetime对象，时间到微秒，如果tz为None，返回和today()一样
      • utcnow() 没有时区的当前时间
      • fromtimestamp(timestamp, tz=None) 从一个时间戳返回一个datetime对象
    • datetime对象
      • timestamp() 返回一个到微秒的时间戳。
        • 时间戳：格林威治时间1970年1月1日0点到现在的秒数

标准库datetime

• datetime对象
  • 构造方法 datetime.datetime(2016, 12, 6, 16, 29, 43, 79043)
  • year、month、day、hour、minute、second、microsecond，取datetime对象的年月日时分秒及微秒
  • weekday() 返回星期的天，周一0，周日6
  • isoweekday() 返回星期的天，周一1，周日7
  • date() 返回日期date对象
  • time() 返回时间time对象
  • replace() 修改并返回新的时间
  • isocalendar() 返回一个三元组(年，周数，周的天)

标准库datetime

• 日期格式化*
  • 类方法 strptime(date_string, format) ，返回datetime对象
  • 对象方法 strftime(format) ，返回字符串
  • 字符串format函数格式化

  import datetime
  dt = datetime.datetime.strptime("21/11/06 16:30", "%d/%m/%y %H:%M")
  print(dt.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S"))
  print("{0:%Y}/{0:%m}/{0:%d} {0:%H}::{0:%M}::{0:%S}".format(dt))

标准库datetime

• timedelta对象
  • datetime2 = datetime1 + timedelta
  • datetime2 = datetime1 - timedelta
  • timedelta = datetime1 - datetime2
  • 构造方法
    • datetime.timedelta(days=0, seconds=0, microseconds=0, milliseconds=0,minutes=0, hours=0, weeks=0)
    • year = datetime.timedelta(days=365)
  • total_seconds() 返回时间差的总秒数

标准库time

• time
  • time.sleep(secs) 将调用线程挂起指定的秒数

列表解析

• 举例
  • 生成一个列表，元素0~9，对每一个元素自增1后求平方返回新列表

列表解析

• 举例
  • 生成一个列表，元素0~9，对每一个元素自增1后求平方返回新列表

   l1 = list(range(10))
   l2 = []
   for i in l1:
     l2.append((i+1)**2)
   print(l2)

• 列表解析式

   l1 = list(range(10))
   l2 = [(i+1)**2 for i in l1]
   print(l2)
   print(type(l2))

列表解析 List Comprehension

• 语法
  • [返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件]
  • 使用中括号[]，内部是for循环，if条件语句可选
  • 返回一个新的列表
• 列表解析式是一种语法糖
  • 编译器会优化，不会因为简写而影响效率，反而因优化提高了效率
  • 减少程序员工作量，减少出错
  • 简化了代码，但可读性增强

列表解析

• 举例
  • 获取10以内的偶数，比较执行效率

   even = []
   for x in range(10):
     if x % 2 == 0:
       even.append(x)

   even = [x for x in range(10) if x%2==0] # range直接 step为2 也行跳过奇数

• 思考
  • 有这样的赋值语句newlist = [print(i) for i in range(10)]，请问newlist的元素打印出来是什么？
  • 获取20以内的偶数，如果数是3的倍数也打印[i for i in range(20) if i%2==0 elif i%3==0] 行吗？

列表解析进阶

• [expr for item in iterable if cond1 if cond2]
  
• 等价于
  ret = []
  for item in iterable:
    if cond1:
     if cond2:
      ret.append(expr)
  
• 举例
  20以内，既能被2整除又能被3整除的数
  [i for i in range(20) if i%2==0 and i%3==0]
  [i for i in range(20) if i%2==0 if i%3==0]

列表解析进阶

• [expr for i in iterable1 for j in iterable2 ]

• 等价于
  ret = []
  for i in iterable1:
    for j in iterable2:
     ret.append(expr)

• 举例
  [(x, y) for x in 'abcde' for y in range(3)]
  [[x, y] for x in 'abcde' for y in range(3)]
  [{x: y} for x in 'abcde' for y in range(3)]

列表解析进阶

• 请问下面3种输出各是什么？为什么
  [(i,j) for i in range(7) if i>4 for j in range(20,25) if j>23]
  [(i,j) for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 if j>23]
  [(i,j) for i in range(7) for j in range(20,25) if i>4 and j>23]
  三条语句语义上是等价的。语句执行的顺序上有不同。效率也差不多。

列表解析练习

• 练习（要求使用列表解析式完成）
  • 返回1-10平方的列表
  • 有一个列表lst = [1,4,9,16,2,5,10,15]，生成一个新列表，要求新列表元素是lst相邻2项的和
  • 打印九九乘法表
  • "0001.abadicddws" 是ID格式，要求ID格式是以点号分割，左边是4位从1开始的整数，右边是10位随机小写英文字母。请依次生成前100个ID的列表

生成器表达式 Generator expression

• 语法
  • (返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件)
  • 列表解析式的中括号换成小括号就行了
  • 返回一个生成器
• 和列表解析式的区别
  • 生成器表达式是 按需计算（或称惰性求值、延迟计算），需要的时候才计算值
  • 列表解析式是立即返回值
• 生成器 （ generator object ）
  • 可迭代对象
  • 迭代器

生成器表达式**

• 举例
  g = ("{:04}".format(i) for i in range(1,11))
  next(g)
  for x in g:
    print(x)
  print('~~~~~~~~~~~~')
  for x in g:
    print(x)
  
• 总结
  • 延迟计算
  • 返回迭代器，可以迭代
  • 从前到后走完一遍后，不能回头
• 对比列表
  g = ["{:04}".format(i) for i in range(1,11)]
  for x in g:
    print(x)
  print('~~~~~~~~~~~~')
  for x in g:
    print(x)
  
• 总结
  • 立即计算
  • 返回的不是迭代器，返回可迭代对象列表
  • 从前到后走完一遍后，可以重新回头迭代

生成器表达式

• 习题
  it = (print("{}".format(i+1)) for i in range(2))
  first = next(it)
  second = next(it)
  val = first + second
  • val的值是什么？
  • val = first + second 语句之后能否再次next(it)？

生成器表达式

• 习题
  it = (x for x in range(10) if x % 2)
  first = next(it)
  second = next(it)
  val = first + second
  • val的值是什么？
    
  • val = first + second 语句之后能否再次next(it)？

生成器表达式

• 和列表解析式的对比
  • 计算方式
    • 生成器表达式延迟计算，列表解析式立即计算
  • 内存占用
    • 单从返回值本身来说，生成器表达式省内存，列表解析式返回新的列表
    • 生成器没有数据，内存占用极少，但是使用的时候，虽然一个个返回数据，但是合起来占用的内存也差不多
    • 列表解析式构造新的列表需要占用内存
  • 计算速度
    • 单看计算时间看，生成器表达式耗时非常短，列表解析式耗时长
    • 但是生成器本身并没有返回任何值，只返回了一个生成器对象
    • 列表解析式构造并返回了一个新的列表

集合解析式

• 语法
  • {返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件}
  • 列表解析式的中括号换成大括号{}就行了
  • 立即返回一个集合
• 用法
  • {(x,x+1) for x in range(10)}
  • {[x] for x in range(10)} #

字典解析式

• 语法
  • {返回值 for 元素 in 可迭代对象 if 条件}
  • 列表解析式的中括号换成大括号{}就行了
  • 使用key:value形式
  • 立即返回一个字典
• 用法
  • {x:(x,x+1) for x in range(10)}
  • {x:[x,x+1] for x in range(10)}
  • {(x,):[x,x+1] for x in range(10)}
  • {[x]:[x,x+1] for x in range(10)} #
  • {chr(0x41+x):x**2 for x in range(10)}
  • {str(x):y for x in range(3) for y in range(4)} # 输出多少个元素？
    输出：{'0':3, '1':3, '2':3}，有些k-v对去重了。

字典解析式

• 用法
  • {str(x):y for x in range(3) for y in range(4)} # 输出多少个元素？
  • 等价于
    ret = {}
    for x in range(3):
      for y in range(4):
       ret[str(x)] = y

解析式写法有：列表的、集合的、字典的。
元组的那个写法，变成了生成器表达式了。

总结

• Python2 引入列表解析式
• Python2.4 引入生成器表达式

• Python3 引入集合、字典解析式，并迁移到了2.7

• 一般来说，应该多应用解析式，简短、高效

• 如果一个解析式非常复杂，难以读懂，要考虑拆解成for循环

• 生成器和迭代器是不同的对象，但都是可迭代对象，都可以用 for 循环的。

最后

本文的另外链接是：https://herodanny.github.io/python-magedu-2018-notes13.html