Генератор списков Python
В языке программирования Python среди наиболее мощных инструментов можно выделить генераторы списков. Посредством их использования есть возможность осуществлять процесс работы с разноплановыми данными. Зачастую подобные конструкции используются в том случае, когда есть необходимость осуществить работу со списками. Сюда принадлежит не только процесс их создания, но и дальнейшей модификации.
И даже если учесть факт того, что в некоторых ситуациях можно и вовсе обойтись без так называемых генераторов, посредством их применения можно в несколько раз упростить процедуру работы с достаточно сложными алгоритмами.
Особенности реализации простой генерации
Если рассматривать самый простой и легкий способ, посредством которого можно создавать списки, то сюда стоит отнести обыкновенный процесс присваивания ему необходимых объектов или же значений. Если же объектов, которые будут составлять определенную последовательность, достаточно немного, то в таком случае их можно поочередно попросту перечислить.
Но если их численность переходит за границы 10-ти, то в таком случае стоит задуматься о применении генератора списков, так как это даст возможность существенно упростить процесс создания алгоритма и программы в последующем. Посредством применения данной конструкции будет обеспечено реализацию такого процесса, как автоматическое заполнение. Это будет реализовываться по определенным инструкциям.
В следующем примере можно разобраться с тем, как происходит посредством применения генератора процесс создания списка чисел в Python. В качестве переменной i будет выступать ссылка на конкретный элемент, взятый из объекта data. Если же обратить внимание на функцию range, то она будет отвечать одновременно за несколько аргументов. С их помощью будет происходить процесс установления конкретных границ для той последовательности чисел, которая будет сгенерирована. Посредством метода print можно вывести информацию на экран:
Стоит обратить внимание на то, что в Python генераторы списков могут осуществлять работу не только с численными значениями. На следующем примере можно увидеть, что генератор может осуществлять процесс передачи целой строки или же ссылки на нее в случае необходимости:
В том случае, если будет выполнена эта часть программы, будет создан список из символов, которые входили в состав конкретной указанной строки. Если же проводить аналогию с примером с числами, который был размещен выше, то для выведения на экран применяется тот же метод print.
Особенности использования генератора с условием
Среди достаточно применяемых вариантов для генерации списков является генератор с условием. Если же проводить аналогию с вариантами, перечисленными выше, то такие методы можно считать достаточно тривиальными в плане заполнения списка символами или же числовыми значениями.
Если же смотреть на генератор с условием, то он выступает в качестве конструкции, которая дает возможность задавать для выполнения конкретной задачи определенные условия. Здесь можно рассмотреть такой пример: нужно из выборки перенести в список только те числовые значения, которые являются четными:
На данном этапе в обязательном порядке применяется такая команда, как if. После нее в обязательном порядке идет инструкция, которая указывает на то, что у каждого элемента есть условие, которое он в обязательном порядке должен выполнить. В представленном примере происходит процесс возвращения нуля в том случае, если происходит процедура вычисления остатка от деления на целое число. Те цифры, которые пройдут проверку, будут внесены в список.
Особенности использования генератора с циклом
Рассматривая язык программирования Python, стоит обратить внимание на то, что в нем есть возможность осуществлять процесс генерации списков посредством применения циклов. Для инициализации они в обязательном порядке помещаются в квадратные скобки.
В примере, который будет рассмотрен ниже, будет использоваться несколько конструкций for, которые будут выполнять такой процесс, как поочередный перебор значений, применяемых для двух переменных j и i. Посредством метода range стоит задать числовой диапазон, который будет составлять от 0 до 3:
В процессе выполнения представленного фрагмента кода с помощью генератора будет создано список на основе перемножения по очереди таких переменных, как j и i. За счет того, что здесь используется такая команда, как for, увеличение происходит постепенно. Это позволяет в результате сгенерировать список, который будет состоять из 9-ти элементов.
Особенности генерации вложенных списков
Очень часто программист сталкивается с задачей, в которой ему необходимо использовать списки, в которых применяется несколько измерений. Например, в процессе работы с таким элементом, как математические матрицы, есть необходимость в применении многомерных наборов данных.
Чтобы реализовать это в языке программирования Python, для этого точно также применяются генераторы, при этом внутрь одного списка будет помещаться цикл для создания другого. В качестве квадратных скобок выступают ограничения областей действия, с чем можно ознакомиться ниже:
Рассматривая представленный код, можно заметить, что в процессе его реализации происходит такой процесс, как создание двухмерного массива, размерность которого составляет 3х3 посредством применения в Pythonгенераторов двухмерных массивов. В качестве основных элементов здесь выступают цифровые значения, которые будут выбраны посредством применения метода range, как и в вариантах, перечисленных выше.
Все переменные, которые используются здесь, будут постепенно увеличиваться на единицу, после чего перемножаться между собой. Для того, чтобы реализовать визуальное отображение того списка, который был сгенерирован, также используется команда print.
Очень часто на этапе подготовки вложенных списков может применяться матрица нулей. Здесь можно обратить внимание на такой пример:
Особенности применения генератора списка с lambda
Как показывает практика, в языке программирования Python очень часто применяются специальные лямбда функции, которые представляют собой функцию, посредством использования которой можно возвратить определенное значение.
Такой механизм имеет свое неоспоримое преимущество, так как его можно применять внутри любого выражения. Также это дает возможность существенно уменьшить будущий программный код, так как это позволяет не выполнять дополнительное объявление новых методов. В генераторе списков лямбда функции также применяются достаточно часто.
В примере, который будет находиться ниже, будет формироваться определенная последовательность чисел, которые будут сформированы после метода range:
По примеру можно заметить, что в процессе выполнения функции происходит генерация списка, в котором в результате находятся элементы чисел, которые были возведены к квадрату. Для выведения данных на экран применяется функция print.
Особенности использования itertools
В том случае, если для создания списка есть необходимость в применении продвинутой генерации, то для этого нужно выполнить такую процедуру, как подключение специальной библиотеки itertools. Посредством применения такой библиотеки можно осуществлять генерацию определенных значений посредством выполнения установленных правил. Для того, чтобы для представленного модуля активировать эту библиотеку, нужно внести следующую инструкцию в начало применяемого программного файла:
Те методы, которые входят в состав применяемой библиотеки, дают возможность осуществлять такой процесс, как генерацию списков, но посредством применения улучшенных циклов. Например, посредством использования такой библиотеки есть возможность создавать списки числовых и символьных значений. На примере последующего кода можно ознакомиться с особенностями генерации списка, в котором применяется такая функция, как repeat:
Из представленного результата можно заметить, что происходит процесс формирования последовательности тех элементов, которые являются одинаковыми, определенное количество раз. В конкретном примере повторение происходит ровно 5 раз.
