Презентація "Генератор списків в Python"

Генератор списків в Python. Навчання заради успіху. Вчитель інформатики В. Д. Партіка

Розглянемо одну конструкцію мови, яка допоможе скоротити кількість рядків коду. Не рідко рівень програміста на Python можна визначити за допомогою цієї конструкції. Приклад коду:a =[]for x in range(5, 10): if x % 2 == 0: x *= 2 else: x += 1 a.append(x)print(a)А зараз спробуємо ці 8 рядків перетворити в два:[6, 12, 8, 16, 10]a = [x * 2 if x % 2 == 0 else x + 1 for x in range(5, 10)]print(a)[6, 12, 8, 16, 10]

Генератори списків - це простий і лаконічний спосіб створення списків з інших ітеріруемих об'єктів. Найпростіший генератор складається з виразу і циклу, які потрібно помістити в квадратні дужки:a = [x**2 for x in range(10)]print(a)[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]Так само вираз може містити будь-яку кількість змінних, але в цьому випадку для кожної змінної оголошується окремий цикл і вказується власний ітеріруемий об'єкт:a = [x + y for x in range(1, 4) for y in range(5, 10)]print(a)[6, 7, 8, 9, 10, 7, 8, 9, 10, 11, 8, 9, 10, 11, 12]

Даний генератор імітує поведінку вкладених циклів for, тобто список отриманий вище може бути створений ось так:a = []for x in range(1, 4): for y in range(5, 10): a.append(x + y)print(a) [6,7,8,9,10,7,8,9,10,11,8,9,10,11,12]

Кількість ітерацій внутрішніх циклів може залежати від зовнішніх циклів, наприклад:a = [str(x) + str(y) for x in range(3) for y in range(x+3)]['00','01','02','10','11','12','13','20','21','22','23','24']Що аналогічно наступному коду:a = []for x in range(3): for y in range(x + 3): a.append(str(x) + str(y))print(a)['00','01','02','10','11','12','13','20','21','22','23','24']

Більш наочно роботу генератора можна розглянути на прикладі генерації списку випадкових чисел. Для цього перш за все імпортуємо модуль random:import random  # імпорт модуляr = [random.randint(-20, 20) for x in range(20)]  # виклик методу randint (-20, 20) для генерації випадкових чисел в зазначеному деапазонеprint(r) # вивід:[12, 10, 14, 19, -14, 19, 17, 2, -17, -10, 0, 2, -16, -12, 5, -3, -8, 7, 18, -3]

У генератор списку можна додати умову:from random import randinta = [randint(10, 20) for i in range(10)]print(a)#[18, 17, 11, 11, 15, 18, 11, 20, 10, 19]b = [i for i in a if i%2 == 0]print(b)#[18, 18, 20, 10]

Генератори списків можуть містити вкладені цикли:a = "12"b = "3"c = "456"comb = [i+j+k for i in a for j in b for k in c]print(comb) ['134', '135', '136', '234', '235', '236']

Вкладені генератори, можуть бути використані для створення різних матриць:# створюємо квадратну матрицюn = 4a = [[i for i in range(j,j+n)] for j in range(0,n**2-1, n)]print(a)[[0,1,2,3], [4,5,6,7], [8,9,10,11], [12,13,14,15]]# створюємо прямокутну матрицюl, k = 3, 6a = [[i for i in range(j, j + k)] for j in range(0, l*k-1, k)]print(a)[[0,1,2,3,4,5], [6,7,8,9,10,11], [12,13,14,15,16,17]]

Генератори з умовою if# числа кратные 17:a = [x for x in range(100) if x % 17 == 0]print(a) [0, 17, 34, 51, 68, 85]Робота цього генератора аналогічна роботі наступного циклу з умовою:a = []for x in range(100): if x % 17 == 0: a.append(x)print(a) [0, 17, 34, 51, 68, 85]

Перейдемо до коду: y = [8 for x in range(1,10)] # 8 -це найпростіше вираження, range (1,10) - колекція, генерує значення від 1 до 9 включноprint(y) # вивід: [8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8]Якщо замість виразу 8 підставити значення x, наш список заповниться цифрами від 1 до 9:y = [x for x in range(1,10)] # x прийме значення від 1 до 10print(y) # вивід:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]Те ж справедливо і для x в квадраті:y = [x**2 for x in range(1,10)]print(y) # вивід:[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

Подібні операції можливі і з рядками:s = [x for x in "mylist"]print(s) # вивід:['m', 'y', 'l', 'i', 's', 't'] # список строкових символів # Дублювання строкових символів s = [x * 4 for x in "mylist"]print(s)  # вивід:['mmmmm', 'yyyyy', 'lllll', 'iiiii', 'sssss', 'ttttt']

В якості вираження в генератор можна передавати будь-яку функцію, візьмемо для прикладу функцію list (), що перетворює кожен елемент списку в окремий список:f = [list(i) for i in "Hello. World"]print(f)  # вивід: [['H'], ['e'], ['l'], ['l'], ['o'], ['W'], ['o'], ['r'], ['l'], ['d']]

Генератори підтримують можливість роботи з умовами, в даному випадку шаблон генератора виглядає так:# [Вираз for x in колекція if умова]r2 = [x for x in r if x%2==0 ]  # знаходження всіх парних чисел в списку rprint(r2) # вивід: [12, 10, 14, -14, 2, -10, 0, 2, -16, -12, -8, 18]

Вправа: генератори списків. На вході програма отримує список цілих чисел s. Ваше завдання - вивести наступні списки по одному в рядку: Список, що складається з квадратів s. Список, що складається із залишків поділу на 11 елементів s. Список, що складається тільки з парних елементів s. Список, що складається тільки з елементів s з непарним кількістю цифр. Список, що складається тільки з двозначних елементів s, записаних 2 рази поспіль. Список, що складається з елементів s, що стоять на позиціях, що не кратних 3. Вхідні дані: У єдиному рядку записані числа, розділені пробілами. s = [8, 5, 15, 101, 42, 1]Вихідні дані: У кожній з шести рядків виведіть відповідний список у стандартному форматі python'а.[64, 25, 225, 10201, 1764, 1][8, 5, 4, 2, 9, 1][8, 42][8, 5, 101, 1][1515, 4242][5, 15, 42, 1]

Розв’язок вправи:s = [8, 5, 15, 101, 42, 1]s1 = [i ** 2 for i in s]print(s1)s2 = [i % 11 for i in s]print(s2)s3 = [i for i in s if i%2 == 0]print(s3)s4 =[i for i in s if 1 <=i<= 9 or 99

Python - це маленький початок великих справ. Дякуємо!mahalaschool.com.ua