Python range() 函数:浮点数、列表、For 循环示例

什么是 Python 范围?

Python range() 是一个内置函数,可用于 Python 在 Python(3.x),它根据给定的起始和终止索引给出一个数字序列。如果没有给出起始索引,则索引被视为 0,并且它会将值增加 1,直到终止索引。

例如 range(5) 将输出值 0,1,2,3,4。 Python range() 是一个非常有用的命令,主要用于使用 for 循环进行迭代时。

句法

range(start, stop, step)

参数

  • 开始: (可选)起始索引是一个整数,如果未给出,则默认值为 0。
  • 停: 停止索引决定范围函数必须停止的值。它是范围函数的强制输入。最后一个值将始终比停止值小 1。
  • 步: (可选)。步长值是下一个数字范围必须增加的数字,默认情况下为 1。

返回值

返回值是从给定开始到停止索引的一系列数字。

Python range() 函数和历史

Python range() 从 python 版本 3 开始引入,之前是 xrange() 函数。

range 和 xrange() 都用于生成数字序列。

以下是 range 和 xrange() 之间的区别:

范围() 范围()
range() 给出数字序列并返回数字列表。 xrange() 函数提供一个生成器对象,需要在 for 循环中循环以获取值。
range() 返回一个列表。 xrange() 返回一个生成器对象。
与 xrange() 相比,range() 方法使用更多的内存,因为必须存储返回的列表。 由于 xrange() 返回一个生成器对象,它不会立即给出值,而必须在 for 循环内使用才能获取值。
内存使用量较大,因此处理大量数据时代码执行速度较慢。 使用 xrange() 代码执行速度更快。

使用 range()

此示例显示如何使用 range() 打印从 0 到 9 的值。

范围中使用的值是 10,因此输出是 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

由于没有给出起点,因此起点被视为 0,最后一个值给出直到 9。最后一个值始终比给定值小 1,即 stop-1。

for i in range(10):
    print(i, end =" ")

输出:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

在 range() 中使用 start 和 stop

在代码中,起始值为 3,终止值为 10。此处起始索引为 3,因此数字序列将从 3 开始直到终止值。序列中的最后一个值将比终止值小 1,即 10-1 = 9。

for i in range(3, 10):
    print(i, end =" ")

输出:

3 4 5 6 7 8 9

使用启动、停止和步骤

起始值为 3,因此数字序列将从 3 开始。停止值为 10,因此数字序列将停止在 (10-1) 即 9。步长为 2,因此序列中的每个值将增加 2。如果没有给出步长值,则步长的值默认为 1。

for i in range(3, 10, 2):
    print(i, end =" ")

输出:

3 5 7 9

到目前为止,我们已经了解了 range() 函数如何为给定的停止值提供增量值。现在让我们尝试一个例子来获取给定范围内的减量值。

使用正向步骤来增加范围内的值。

range() 中的参数 step 可用于增加/减少值。默认情况下,它是一个正值 1。因此它将始终给出递增的值。

如果您想要以递增值作为输出,则步长值必须为正数。

for i in range(1, 30, 5):
    print(i, end =" ")

输出:

1 6 11 16 21 26

Rev反向范围:使用负步长减少值

range() 中的参数 step 为负值,可用于获取递减值。在下面的示例中,step 值为负,因此输出将从给定的范围值递减。

for i in range(15, 5, -1):
    print(i, end =" ")

输出:

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6

起始值为 15,终止值为 5,步长值为负数,即 -1。使用上述输入,range() 函数将从 15 开始递减值,直到达到终止值,但此处的不同之处在于最后一个值将是 stop + 1。

使用浮点数 Python 范围()

现在让我们使用浮点数来处理 range()。

示例:

for i in range(10.5):
    print(i, end =" ")

在上面的例子中,我们使用的停止值是 10.5。

输出是:

Traceback (most recent call last):
  File "python_range.py", line 1, in <module>
    for i in range(10.5):
TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer

Python 由于 range() 函数不支持开始、停止和步骤的浮点数,因此出现错误。

使用 for 循环 Python 范围()

在这个例子中,我们将使用一个数字数组,让我们看看如何使用 range() 在 for 循环中迭代数组

示例:

arr_list = ['Mysql', 'Mongodb', 'PostgreSQL', 'Firebase']

for i in range(len(arr_list)):
    print(arr_list[i], end =" ")

输出:

MysqlMongodb PostgreSQL Firebase

在上面的例子中,我们使用 len(arr_list) 作为停止值。for 循环将迭代到停止值,即数组的长度,该值将是 4,因为 arr_list 中有四个项目。起始值将是 0,步长将是 1。因此,值将从 0 开始,并将停止在 3,即数组长度 -1,意味着 4 -1 = 3。

运用 Python range() 作为列表

在此示例中将看到如何将范围的输出用作列表。

示例:

print(list(range(10)))

输出:

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

您可以看到输出是列表格式。无需循环 range(),使用 list() 方法我们可以直接将输出从范围转换为列表格式。

在 python range() 中使用字符

到目前为止,我们在 python range() 中使用了整数。我们还看到 python range 不支持浮点数。让我们尝试看看使用字符时的输出。

示例:

for c in range ('z'):
        print(c, end =" ")

输出:

Traceback (most recent call last):
  File "python_range.py", line 1, in <module>
    for c in range ('z'):
TypeError: 'str' object cannot be interpreted as an integer

它引发一个错误,提示字符串不能解释为整数。

要获取字母列表,您可以自定义代码并获得所需的输出,如下所示:

示例:

def get_alphabets(startletter, stopletter, step):
    for c in range(ord(startletter.lower()), ord(stopletter.lower()), step):
        yield chr(c)

print(list(get_alphabets("a", "h", 1)))

输出:

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']

如何访问范围元素

您可以使用 for 循环从范围中获取值,或者使用索引从 range() 访问元素。

使用 for 循环

示例:

for i in range(6):
    print(i)

输出:

0
1
2
3
4
5

使用索引

索引与范围一起使用以获取该位置可用的值。如果范围值为 5,则要获取起始值,可以使用 range(5)[0] 和下一个值 range(5)[1] 等等。

示例:

startvalue = range(5)[0] 
print("The first element in range is = ", startvalue) 

secondvalue = range(5)[1] 
print("The second element in range is = ", secondvalue) 

lastvalue = range(5)[-1]
print("The first element in range is = ", lastvalue)

输出:

The first element in range is =  0
The second element in range is =  1
The first element in range is =  4

使用 list()

此方法将打印 range() 中的所有元素。使用 list() 它将以列表格式返回 range() 中的元素。

示例:

print(list(range(10)))

输出:

 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

它给出给定范围的列表输出。

示例:使用 range() 获取偶数

使用 range() 将获取输入范围内的偶数列表。range() 的参数为:start 为 2、stop 为 20、step 为 2,因此值将以 2 为增量递增,直到 stop-2 为止均为偶数。

示例:

for i in range(2, 20, 2):
    print(i, end =" ")

输出:

2 4 6 8 10 12 14 16 18

合并两个范围()输出

在此示例中,将在 itertools 模块 chain() 函数的帮助下连接 2 个 range() 函数。

示例:

from itertools import chain 

print("Merging two range into one") 
frange =chain(range(10), range(10, 20, 1))
for i in frange: 
    print(i, end=" ")

输出:

Merging two range into one
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

在 NumPy 中使用 range()

NumPy 模块具有 arange() 函数,其工作原理与 range() 类似,输出结果也类似。arrange() 接受与 range() 相同的参数。

语法:

arange(start, stop, step)

要使用 NumPy,请按照以下步骤操作。

步骤1:导入 NumPy 模块

import numpy

如果执行时出现错误,提示未找到 numpy 模块,则需要按照步骤 2 所示安装模块。

步骤2:安装NumPy

pip install numpy

步骤3:使用 NumPy 的 arange() 工作示例

import numpy as np 

for  i in np.arange(10):
   print(i, end =" ")        

输出:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

使用 NumPy arange() 的浮点数

无法使用 range() 获取浮点序列,但可以使用 NumPy arange()。

示例:

我们想要的范围是 0.5 到 1.5。该值将以 0.2 为增量。

import numpy as np 

for  i in np.arange(0.5, 1.5, 0.2):
   print(i, end =" ")        

输出:

0.5 0.7 0.8999999999999999 1.0999999999999999 1.2999999999999998

我们得到的输出有点奇怪,一些浮点数显示有 16 位小数。这是因为将十进制浮点数存储为二进制格式很复杂。如果需要,您还可以对值进行四舍五入,并将其限制为所需的小数位数。

总结

  • Python range() 是一个内置函数,可用于 Python 在 Python(3.x),它会根据给定的起始和终止索引给出一个数字序列。如果没有给出起始索引,则索引被视为 0,并且它会将值递增直到终止索引。
  • Python range() 是从 python 版本 3,在此之前 xrange() 是函数。
  • range() 给出数字序列并返回数字列表。xrange() 函数给出一个生成器对象,需要在 for 循环中循环以获取值。
  • range() 中的参数 step 可用于增加/减少值。默认情况下,它是一个正值 1。因此它将始终给出递增的值。
  • Python 由于 range() 函数仅支持整数值,因此对于浮点数会出现错误。
  • 可以使用 for 循环、索引和 list() 访问 range() 中的值
  • NumPy 模块具有 arange() 函数,其工作原理与 range() 类似,输出结果也类似。arange() 接受的参数与 range() 相同。
  • 有可能获得使用 range() 不支持的浮点序列 NumPy arange()。