ython 生成器与列表生成式的区别是什么

2023-03-31 00:00:00 生成 生成器 区别

Python中,生成器和列表生成式都可以用来生成序列,但它们的实现和使用方式是有很大不同的。下面详细介绍一下它们之间的区别:

数据结构
列表生成式生成的是一个列表(list),可以直接访问其中的任意一个元素。而生成器生成的是一个生成器对象(generator object),需要通过遍历来访问其中的每一个元素。这意味着,列表生成式可以占用较大的内存空间,而生成器则可以节省内存空间。

数据生成方式
列表生成式会一次性地生成所有的数据并存储在内存中,然后返回一个列表。而生成器是按需生成数据,只有在需要时才会生成下一个元素。这使得生成器可以处理非常大的数据集,而不会造成内存溢出。

下面是一个简单的示例,使用列表生成式和生成器分别生成10个字符串“pidancode.com”和“皮蛋编程”:

# 使用列表生成式生成10个字符串
str_list = ['pidancode.com' for i in range(10)]
print(str_list)

# 使用生成器生成10个字符串
str_gen = ('皮蛋编程' for i in range(10))
print(list(str_gen))

输出结果为:

['pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com', 'pidancode.com']
['皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程', '皮蛋编程']

可以看到,使用列表生成式生成的是一个包含10个字符串的列表,而使用生成器生成的是一个生成器对象,需要通过遍历来访问其中的元素。

可迭代性
生成器对象是可迭代的(iterable),可以用在for循环中,或者使用内置函数next()逐个访问生成器中的元素。而列表生成式生成的列表也是可迭代的,但它不能逐个访问生成式中的元素。

下面是一个示例,使用for循环遍历生成器中的元素:

# 使用生成器生成10个字符串
str_gen = ('皮蛋编程' for i in range(10))

# 遍历生成器中的元素
for s in str_gen:
    print(s)

输出结果为:

皮蛋编程
皮蛋编程
皮蛋编程
皮蛋编程
皮蛋编程
皮蛋编程
皮蛋编程
皮蛋编程
皮蛋编程

可变性
列表生成式生成的列表是可变的(mutable),可以通过索引和切片操作来修改其中的元素。而生成器生成的是不可变的(immutable)序列,不能通过索引和切片操作来修改其中的元素。

下面是一个示例,使用列表生成式和生成器分别生成包含10个数字的序列,并修改其中的第一个元素:

# 使用列表生成式生成包含10个数字的列表
num_list = [i for i in range(10)]
print(num_list)

# 修改列表中的第一个元素
num_list[0] = 100
print(num_list)

# 使用生成器生成包含10个数字的序列
num_gen = (i for i in range(10))
print(list(num_gen))

# 尝试修改生成器中的第一个元素
num_gen[0] = 100

输出结果为:

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
TypeError: 'generator' object does not support item assignment

可以看到,使用列表生成式生成的列表是可变的,可以通过索引操作来修改其中的元素;而使用生成器生成的序列是不可变的,不能通过索引操作来修改其中的元素。

综上所述,列表生成式和生成器都是用来生成序列的工具,但它们的实现和使用方式是有很大不同的。需要根据实际需求来选择使用哪种方式来生成序列。

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