干货讲解:Python | range函数用法完全解读

发布于:2023-03-28 ⋅ 阅读:(123) ⋅ 点赞:(0)

本篇基于Python3环境,Python2环境下的range会有所不同,但并不影响我们使用。

1、range()函数是什么?

range()函数是python的内置函数,它能返回一系列连续添加的整数,能够生成一个列表对象。

大多数时常出如今for循环中,在for循环中可做为索引使用。

小题练手:for..range练习

1:利用for循环和range找出 0 ~ 100 以内所有的偶数,并追加到一个列表。

list1 = []
for i in range(0,100,2):
    list1.append(i)
print(list1)

2:利用for循环和range 找出 0 ~ 50 以内能被3整除的数,并追加到一个列表。

list2 = []
for j in range(0,50):
    if j%3 ==0:
        list2.append(j)
print(list2)

3:利用for循环和range 找出 0 ~ 50 以内能被3整除的数,并插入到列表的第0个索引位置,最终结果如下:[48,45,42...]

list3 = []
for k in range(0,50):
    if k%3 == 0:
        list3.insert(0,k)
print(list3)

4:查找列表li中的元素,移除每个元素前后的空格,并找出以”a”开头的元素,添加到一个新列表中,最后循环打印这个新列表。

li = ["alexC", "AbC ", "egon", " riTiAn", "WuSir", "  aqc"]'''
li = ["alexC", "AbC ", "egon", " riTiAn", "WuSir", "  aqc"]
li1 = []
for m in li:
    b = m.strip().startswith('a')
    if b == True :
        li1.append(m.strip())
for n in li1:
    print(n)

2、语法格式

range(start, stop [,step])

参数介绍:

  • start 指的是计数起始值,可以省略不写,默认是 0;
  • stop 指的是计数结束值,但不包括 stop ;
  • step 是步长,默认为 1,不可以为 0 。

(尤其注意:如果是三个参数,那么最后一个参数才表示为步长。)

ps1:只有一个参数:表示0到这个参数内的所有整数,不包含参数本身

ran = range(6)
# 定义一个list,将range范围内的数都存入list
arry_list = list(ran)
print(ran)
print(arry_list)

运行结果如下
range(0, 6)
[0, 1, 2, 3, 4, 5]

ps2:

range函数有2个参数时,第一个参数,表示左边界,第2个参数表示右边界,含左不含右。

ran_new = range(1, 8)
list_one = list(ran_new)  # 将range范围内的数据都存入list
print(list_one)

运行结果
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

ps3:

range含有3个参数时,,第一个表示左边界,第二个表示右边界,第三个表示步长step,即两个整数之间相差的数,含左不含右。

# range含有3个参数时,第一个表示左边界,第二个表示右边界,第三个表示步长step,即两个整数之间相差的数,含左不含右
ran_two = range(1, 16,2)
list_two = list(ran_two)
# list_two=
print(ran_new)
print(ran_two)
print(list_two)

运行结果为
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]
range(1, 16)
range(1, 16, 2)
[1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15]

实例:

print("实例一:起始值为1,结束值为10")for i in range(1,10):    print(i,end='') print("\n实例二:结束值为10")for i in range(10):    print(i,end='') print("\n实例三:结束值为10,步长为2")for i in range(1,10,2):    print(i,end='')

运行结果:

实例一:起始值为1,结束值为10123456789实例二:结束值为100123456789实例三:结束值为10,步长为213579

3、报错问题

(1)报错:TypeError: ‘list’ object is not callable。

指的是报错类型:“list”对象无法调用

原因:

由于变量list和函数list重名了,所以函数在使用list函数时,发现list是一个定义好的列表,而列表是不能被调用的,因此抛出一个类型错误。

所以,当我们以后在定义变量时,应该避免和函数名、方法名和关键词重复,任何语言均如此。

(2)如果range函数报错:

TypeError: ‘float‘ object cannot be interpreted as an integer 呢?

原因是range只能生成整数,不能生成float类型,使用 numpy的 arange函数来解决:

import numpy as np

for i in np.arange(0.1,0.5,0.05):
  print(i) # 0.1,0.15,0.2,...,0.4,0.45, 不包含0.5!
# 或者 l = list(np.arange(0.1,0.5,0.05))

4、range()函数需要注意的

① 它表示的是左闭右开区间;

② 它接收的参数必须是整数,可以是负数,但不能是浮点数等其它类型;

'''判断指定的整数 在序列中是否存在 in ,not in'''
print(10 in r) #False ,10不在当前的r这个整数序列中
print(9 in r)  #true ,9在当前的这个r序列里
print(9 not in r)  #false ,9不在当前的这个r序列里

③ 它是不可变的序列类型,可以进行判断元素、查找元素、切片等操作,但不能修改元素;

④ 它是可迭代对象,却不是迭代器。

# (1)左闭右开>>> for i in range(3, 6):>>>     print(i,end=" ")3 4 5 # (2)参数类型>>> for i in range(-8, -2, 2):>>>     print(i,end=" ")-8 -6 -4>>> range(2.2)----------------------------TypeError    Traceback (most recent call last)...TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer # (3)序列操作>>> b = range(1,10)>>> b[0]1>>> b[:-3]range(1, 7)>>> b[0] = 2TypeError  Traceback (most recent call last)...TypeError: 'range' object does not support item assignment # (4)不是迭代器>>> hasattr(range(3),'__iter__')True>>> hasattr(range(3),'__next__')False>>> hasattr(iter(range(3)),'__next__')True

5、range对象是不可变序列

官方是这样明确划分的——有三种基本的序列类型:列表、元组和范围(range)对象。

(There are three basic sequence types: lists, tuples, and range objects.)

range 类型跟列表和元组是一样地位的基础序列!

那 range 序列跟其它序列类型有什么差异呢?

普通序列都支持的操作有 12 种,range 序列只支持其中的 10 种,不支持进行加法拼接与乘法重复。

>>> range(2) + range(3)-----------------------------------------TypeError  Traceback (most recent call last)...TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'range' and 'range' >>> range(2)*2-----------------------------------------TypeError  Traceback (most recent call last)...TypeError: unsupported operand type(s) for *: 'range' and 'int'

那么问题来了:同样是不可变序列,为什么字符串和元组就支持上述两种操作,而偏偏 range 序列不支持呢?

虽然不能直接修改不可变序列,但我们可以将它们拷贝到新的序列上进行操作啊,为何 range 对象连这都不支持呢?

官方文档的解释:

...due to the fact that range objects can only represent sequences that follow a strict pattern and repetition and concatenation will usually violate that pattern.

原因是 range 对象仅仅表示一个遵循着严格模式的序列,而重复与拼接通常会破坏这种模式...

问题的关键就在于 range 序列的 pattern!

仔细想想,其实它表示的就是一个等差数列,拼接两个等差数列,或者重复拼接一个等差数列,这就是为啥 range 类型不支持这两个操作的原因了。

由此推论,其它修改动作也会破坏等差数列结构,所以统统不给修改就是了。

【range类型的优点】

不管range对象表示的整数序列有多长,所有range对象占用的内存空间都是相同的,因为仅仅需要存储start、stop和step。

只有当用到range对象时,才会去计算序列中的相关元素。

6、range函数实现逆序遍历

range函数实现逆序遍历两种实现方式

1)先创建一个列表,然后对列表中的元素进行逆序

例如:a=range(4)

a=range(4)    # [0, 1, 2, 3]new =[]for i in reversed(a):      new.append(i)print(new)    # [3, 2, 1, 0]

2)直接使用range()函数完成逆序遍历

//第三个参数表示的是100所有进行的操作,每次加上-1,直到0for i in range(100,0,-1):      print(i)

7、与列表list的使用

list1 = ["看不", "见你", "的", "笑", "我怎么", "睡", "得", "着"]for i in range(len(list1)):    print(i, list1[i])

运行结果:

【range与list的区别】

range()是依次取顺序的数值,常与for循环一起用,如for范围内的每个(0, 5):for循环执行5次,每个取值是0〜4。

而list()是把字符串转换为列表,如a = ’01234’ , b = list(a), a打印出来会是一个列表:[‘0’,‘1’,‘2’,‘3’,‘4’],如a = [0, 1, 2, 3, 4],输出的结果就会是[0, 1, 2, 3, 4]

#对比range与list
for i in range(0, 5):
    print(i)

a = [0, 1, 2, 3, 4]
print(a)

8、关于range函数小结

(1)range对象的使用和理解都不难,但是在python的使用中非常常用!

(2)range对象既不是函数也不是迭代器,可以叫它“懒序列”;

(3)参数解释:start为范围开始,stop为范围结束,step为步长;

(4)range对象经常和for循环配合使用;

(5)可以对range对象进行索引;

关于range()函数还有一点需要注意的地方:

range() 方法生成的只是可迭代对象,并不是迭代器!

(Python2 中 range() 生成的是列表,本文基于Python3,生成的是可迭代对象)

可以获得迭代器的内置方法很多,例如 zip() 、enumerate()、map()、filter() 和 reversed() 等等,但是像 range() 这样仅仅得到的是可迭代对象的方法就少有了。

在 for-循环 遍历时,可迭代对象与迭代器的性能是一样的,即它们都是惰性求值的,在空间复杂度与时间复杂度上并无差异。

两者的差别概括是:相同的是都可惰性迭代,不同的是可迭代对象不支持自遍历(即next()方法),而迭代器本身不支持切片(即__getitem__() 方法)。

虽然有这些差别,但很难得出结论说它们哪个更优。

那为什么给 5 种内置方法都设计了迭代器,偏偏给 range() 方法设计的就是可迭代对象呢?把它们都统一起来,不是更好么?

事实上,Pyhton 为了规范性就干过不少这种事,例如,Python2 中有 range() 和 xrange() 两种方法,而 Python3 就干掉了其中一种。

为什么不更规范点,令 range() 生成的是迭代器呢?

这个问题看到有大佬说的比较好的观点,这里引用一下:

zip() 等方法都需要接收确定的可迭代对象的参数,是对它们的一种再加工的过程,因此也希望马上产出确定的结果来,所以 Python 开发者就设计了这个结果是迭代器。

这样还有一个好处,即当作为参数的可迭代对象发生变化的时候,作为结果的迭代器因为是消耗型的,不会被错误地使用。\
 

而 range() 方法就不同了,它接收的参数不是可迭代对象,本身是一种初次加工的过程,所以设计它为可迭代对象,既可以直接使用,也可以用于其它再加工用途。

例如,zip() 等方法就完全可以接收 range 类型的参数。

>>> for i in zip(range(1,6,2), range(2,7,2)):>>>    print(i, end="")(1, 2)(3, 4)(5, 6)

也就是说,range() 方法作为一种初级生产者,它生产的原料本身就有很大用途,早早把它变为迭代器的话,无疑是一种画蛇添足的行为。

实际上range对象是什么并不是那么的重要,而怎样用它才是我们最应该重点关注的。想了解更多关于Python的技术知识,可以前往gzh【Python编程学习圈】,里面分享有大量干货文章,还有大量系统化Python学习资料可以免费领取,不要错过这么好的资源啦~

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