什么是迭代 在Python中，如果給定一個list或tuple，我們可以通過for循環來遍歷這個list或tuple，這種遍歷我們成為迭代（Iteration）。 在Python中，迭代是通過 for ... in 來完成的，而很多語言比如C或者Java，迭代list是通過下標完成的，比如Java代碼： for (i=0; i<list.length; i++) { n = list[i]; } 可以看出，Python的for循環抽象程度要高於Java的for循環。 因為 Python 的 for循環不僅可以用在list或tuple上，還可以作用在其他任何可迭代對象上。 因此，迭代操作就是對於一個集合，無論該集合是有序還是無序，我們用 for 循環總是可以依次取出集合的每一個元素。 注意: 集合是指包含一組元素的數據結構，我們已經介紹的包括： 1. 有序集合：list，tuple，str和unicode； 2. 無序集合：set 3. 無序集合並且具有 key-value 對：dict 而迭代是一個動詞，它指的是一種操作，在Python中，就是 for 循環。 迭代與按下標訪問數組最大的不同是，后者是一種具體的迭代實現方式，而前者只關心迭代結果，根本不關心迭代內部是如何實現的。 任務 請用for循環迭代數列 1-100 並打印出7的倍數 for i in range(1,100): if(i%7==0): print i
用特殊函數進行索引迭代，實際上仍然是普通迭代，不過是一次迭代多個元素
索引迭代 Python中，迭代永遠是取出元素本身，而非元素的索引。 對於有序集合，元素確實是有索引的。有的時候，我們確實想在 for 循環中拿到索引，怎么辦？ 方法是使用 enumerate() 函數： >>> L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] >>> for index, name in enumerate(L): ... print index, '-', name ... 0 - Adam 1 - Lisa 2 - Bart 3 - Paul 使用 enumerate() 函數，我們可以在for循環中同時綁定索引index和元素name。但是，這不是 enumerate() 的特殊語法。實際上，enumerate() 函數把： ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 變成了類似： [(0, 'Adam'), (1, 'Lisa'), (2, 'Bart'), (3, 'Paul')] 因此，迭代的每一個元素實際上是一個tuple： for t in enumerate(L): index = t[0] name = t[1] print index, '-', name 如果我們知道每個tuple元素都包含兩個元素，for循環又可以進一步簡寫為： for index, name in enumerate(L): print index, '-', name 這樣不但代碼更簡單，而且還少了兩條賦值語句。 可見，索引迭代也不是真的按索引訪問，而是由 enumerate() 函數自動把每個元素變成 (index, element) 這樣的tuple，再迭代，就同時獲得了索引和元素本身。 任務 zip()函數可以把兩個 list 變成一個 list： >>> zip([10, 20, 30], ['A', 'B', 'C']) [(10, 'A'), (20, 'B'), (30, 'C')] 在迭代 ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] 時，如果我們想打印出名次 - 名字（名次從1開始)，請考慮如何在迭代中打印出來。 提示：考慮使用zip()函數和range()函數 L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'] ans = zip([1,2,3,4],L) for index, name in ans: print index, '-', name
迭代dict的value 我們已經了解了dict對象本身就是可迭代對象，用 for 循環直接迭代 dict，可以每次拿到dict的一個key。 如果我們希望迭代 dict 對象的value，應該怎么做？ dict 對象有一個 values() 方法，這個方法把dict轉換成一個包含所有value的list，這樣，我們迭代的就是 dict的每一個 value： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } print d.values() # [85, 95, 59] for v in d.values(): print v # 85 # 95 # 59 如果仔細閱讀Python的文檔，還可以發現，dict除了values()方法外，還有一個 itervalues() 方法，用 itervalues() 方法替代 values() 方法，迭代效果完全一樣： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } print d.itervalues() # <dictionary-valueiterator object at 0x106adbb50> for v in d.itervalues(): print v # 85 # 95 # 59 那這兩個方法有何不同之處呢？ 1. values() 方法實際上把一個 dict 轉換成了包含 value 的list。 2. 但是 itervalues() 方法不會轉換，它會在迭代過程中依次從 dict 中取出 value，所以 itervalues() 方法比 values() 方法節省了生成 list 所需的內存。 3. 打印 itervalues() 發現它返回一個 <dictionary-valueiterator> 對象，這說明在Python中，for 循環可作用的迭代對象遠不止 list，tuple，str，unicode，dict等，任何可迭代對象都可以作用於for循環，而內部如何迭代我們通常並不用關心。 如果一個對象說自己可迭代，那我們就直接用 for 循環去迭代它，可見，迭代是一種抽象的數據操作，它不對迭代對象內部的數據有任何要求。 任務 給定一個dict： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } 請計算所有同學的平均分。
d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 }
sum = 0.0
for name in d:
sum+=d[name]
print sum/4
可以用items（）方法迭代dict，每次取出一個truple
迭代dict的key和value 我們了解了如何迭代 dict 的key和value，那么，在一個 for 循環中，能否同時迭代 key和value？答案是肯定的。 首先，我們看看 dict 對象的 items() 方法返回的值： >>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } >>> print d.items() [('Lisa', 85), ('Adam', 95), ('Bart', 59)] 可以看到，items() 方法把dict對象轉換成了包含tuple的list，我們對這個list進行迭代，可以同時獲得key和value： >>> for key, value in d.items(): ... print key, ':', value ... Lisa : 85 Adam : 95 Bart : 59 和 values() 有一個 itervalues() 類似， items() 也有一個對應的 iteritems()，iteritems() 不把dict轉換成list，而是在迭代過程中不斷給出 tuple，所以， iteritems() 不占用額外的內存。 任務 請根據dict： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } 打印出 name : score，最后再打印出平均分 average : score。 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59, 'Paul': 74 } sum = 0.0 for k, v in d.items(): sum = sum + v print k,':',v print 'average', ':', sum/4
條件過濾 列表生成式的 for 循環后面還可以加上 if 判斷。例如： >>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100] 如果我們只想要偶數的平方，不改動 range()的情況下，可以加上 if 來篩選： >>> [x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0] [4, 16, 36, 64, 100] 有了 if 條件，只有 if 判斷為 True 的時候，才把循環的當前元素添加到列表中。 任務 請編寫一個函數，它接受一個 list，然后把list中的所有字符串變成大寫后返回，非字符串元素將被忽略。 提示： 1. isinstance(x, str) 可以判斷變量 x 是否是字符串； 2. 字符串的 upper() 方法可以返回大寫的字母。 def toUppers(L): return [it.upper() for it in L if isinstance(it,str)] print toUppers(['Hello', 'world', 101])
提示：range(1, 100, 2) 可以生成list [1, 3, 5, 7, 9,...]
生成列表 要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]，我們可以用range(1, 11)： >>> range(1, 11) [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 但如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]怎么做？方法一是循環： >>> L = [] >>> for x in range(1, 11): ... L.append(x * x) ... >>> L [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100] 但是循環太繁瑣，而列表生成式則可以用一行語句代替循環生成上面的list： >>> [x * x for x in range(1, 11)] [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100] 這種寫法就是Python特有的列表生成式。利用列表生成式，可以以非常簡潔的代碼生成 list。 寫列表生成式時，把要生成的元素 x * x 放到前面，后面跟 for 循環，就可以把list創建出來，十分有用，多寫幾次，很快就可以熟悉這種語法。 任務 請利用列表生成式生成列表 [1x2, 3x4, 5x6, 7x8, ..., 99x100] 提示：range(1, 100, 2) 可以生成list [1, 3, 5, 7, 9,...] print [x*(x+1) for x in range(1,100,2)]
復雜表達式 使用for循環的迭代不僅可以迭代普通的list，還可以迭代dict。 假設有如下的dict： d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } 完全可以通過一個復雜的列表生成式把它變成一個 HTML 表格： tds = ['<tr><td>%s</td><td>%s</td></tr>' % (name, score) for name, score in d.iteritems()] print '<table>' print '<tr><th>Name</th><th>Score</th><tr>' print '\n'.join(tds) print '</table>' 注：字符串可以通過 % 進行格式化，用指定的參數替代 %s。字符串的join()方法可以把一個 list 拼接成一個字符串。 把打印出來的結果保存為一個html文件，就可以在瀏覽器中看到效果了： <table border="1"> <tr><th>Name</th><th>Score</th><tr> <tr><td>Lisa</td><td>85</td></tr> <tr><td>Adam</td><td>95</td></tr> <tr><td>Bart</td><td>59</td></tr> </table> 任務 在生成的表格中，對於沒有及格的同學，請把分數標記為紅色。 提示：紅色可以用 <td style="color:red"> 實現。 d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } #def generate_tr(name, score): #return '<tr><td>%s</td><td>%s</td></tr>' % (name, score) tds = ['<tr><td >%s</td><td %s>%s</td></tr>' % (name,((' ') if(score>59) else ('style = "color:red"')),score) for name, score in d.iteritems()] print '<table border="1">' print '<tr><th>Name</th><th>Score</th><tr>' print '\n'.join(tds) print '</table>'
多層表達式 for循環可以嵌套，因此，在列表生成式中，也可以用多層 for 循環來生成列表。 對於字符串 'ABC' 和 '123'，可以使用兩層循環，生成全排列： >>> [m + n for m in 'ABC' for n in '123'] ['A1', 'A2', 'A3', 'B1', 'B2', 'B3', 'C1', 'C2', 'C3'] 翻譯成循環代碼就像下面這樣： L = [] for m in 'ABC': for n in '123': L.append(m + n) 任務 利用 3 層for循環的列表生成式，找出對稱的 3 位數。例如，121 就是對稱數，因為從右到左倒過來還是 121。 print [m*100+n*10+l for m in [1,2,3,4,5,6,7,8,9] for n in [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9] for l in [1,2,3,4,5,6,7,8,9] if(m==l)]