Python中的内置函数range()_python range

知识点

range 是 Python 中的一个内置类型，用于生成一个有序的数字序列。它是一种可迭代对象，通常用于循环中控制迭代次数，也可以用于生成连续的数字序列。

1. range 的构造方法

range 有三种构造方法：

• range(stop)：生成从 0 开始到 stop 结束（不包括 stop ）的整数序列。

• range(start, stop)：生成从 start 开始到 stop 结束（不包括 stop ）的整数序列。

• range(start, stop, step)：生成从 start 开始到 stop 结束（不包括 stop ）的整数序列，步长为 step。

案例1

当运行print(range(6)) 时，输出结果是 range(0, 6)，但这并不意味着 6 是 range 的一部分。这里的 range(0, 6) 只是 Python 对 range 对象的表示方式，它表示这是一个从 0 开始到 6 结束（但不包含 6）的范围。

关键点：

• range(6) 实际上生成的是从 0 到 5 的整数序列（不包含 6）。

• print(range(6)) 输出的range(0, 6) 是对这个范围对象的描述，而不是它的内容。

案例2

从上面的代码可以看到：

1. print(r) 输出的是 range(0, 6)，这只是 range 对象的表示方式。

2. 当我们用 list(r) 将其转换为列表时，实际内容是[0, 1, 2, 3, 4, 5]，确实不包含 6。

案例3

• range 是一个可迭代对象，它不会一次性生成所有的数字，而是根据需要动态生成。

• 当你调用 list(range(1, 6)) 时，list() 函数会逐个迭代 range 对象中的元素，并将它们添加到列表中。

• 具体步骤如下：

  1. range(1, 6) 生成一个从 1 到 5 的整数序列。

  2. list() 函数通过迭代器逐个获取这些整数。

  3. 每次迭代获取一个整数，并将其添加到新创建的列表中。

  4. 当所有整数都被迭代完成后，返回最终的列表。

案例4

这里的list(range(1, 6, 2)) 的具体步骤如下：

1. range(1, 6, 2) 生成一个从1 开始到 5 结束（不包含 6）的整数序列，步长为 2。

2. list() 函数通过迭代器逐个获取这些整数。

3. 每次迭代获取一个整数，并将其添加到新创建的列表中。

4. 当所有整数都被迭代完成后，返回最终的列表。

2. range 的特点

• 不可变性：range 对象是不可变的，这意味着一旦创建，它的内容不能被修改。

• 高效性：range 对象在内存中占用的空间非常小，因为它不会一次性生成所有的数字，而是根据需要动态生成。这使得它在处理大量数据时非常高效。

• 可迭代性：range 是一个可迭代对象，可以用于循环、迭代器等场景。

3. range 如何被 list() 转换为列表

range 是一个可迭代对象，list() 函数可以将任何可迭代对象转换为列表。当 list() 函数作用于 range 对象时，它会逐个迭代 range 中的元素，并将这些元素添加到一个新的列表中。

1. 转换过程

• range 对象本身不会一次性生成所有的数字，而是根据需要动态生成。

• 当 list() 函数调用时，它会通过 range 对象的迭代器逐个获取元素。

• 每次迭代获取一个元素，并将其添加到新创建的列表中。

• 当 range 对象的所有元素都被迭代完成后， list() 函数返回最终生成的列表。

4. 内部原理

在内部，list() 函数会调用 range 对象的__iter__() 方法来获取一个迭代器。然后，它会通过迭代器的 __next__() 方法逐个获取元素，直到迭代器抛出 StopIteration 异常，表示迭代结束。

5. 注意事项

• 虽然 range 对象可以被转换为列表，但通常不建议在不需要的情况下将 range 转换为列表，因为这会占用更多的内存。range 对象本身已经非常高效，适合在循环和迭代中直接使用。

• 如果需要频繁访问 range 中的元素，或者需要对元素进行多次操作，可以考虑将其转换为列表。但在大多数情况下，直接使用 range 对象即可。

（温馨提醒：本篇文章属于AI 协助创作）

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