Диапазон ввода чисел питон

Функция range в Python

Тип range (диапазон) является встроенной разновидностью данных в языке Python, которая предназначена для хранения информации об арифметической прогрессии целых чисел. Для ее генерации используется одноименная функция range с тремя различными параметрами. Диапазон обеспечивает комфортную работу с коллекциями при их циклической обработке.

Что такое диапазон?

Диапазон представляет собой неизменяемую последовательность целых чисел, которая чаще всего применяется для генерации более сложных наборов данных при помощи генераторов. Но в отличие от списков, кортежей, а также других стандартных коллекций, для обработки такого объекта всегда требуется одинаково малое количество памяти. Благодаря особому подходу к хранению данных, в память записываются не все элементы последовательности, а только ее длина, шаг и стартовая точка. Остальные данные вычисляются по мере необходимости.

Функция range

Для генерации диапазона нужно вызвать функцию range, передав ей от 1 до 3 целочисленных аргументов. В языке Python диапазон является самостоятельным объектом. Поэтому создать его можно с помощью присвоения результата работы range определенному идентификатору. Проверить, к какому классу принадлежит такой объект, можно с помощью метода type().

Рассмотрим описание функции range в Python 3. Как уже было сказано, она принимает несколько параметров:

Все указывать необязательно, так как start и step по умолчанию имеют значения 0 и 1 соответственно. Однако самостоятельно задать stop для диапазона все же необходимо.

Если задать только один аргумент, то задастся конец диапазона (stop). Если задается аргументов больше одного, то порядок будет следующим: start, stop, step.

Следующий пример демонстрирует результат работы функции range.

data = range(10) print(data) [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Таким образом, получилась последовательность с 10 целыми элементами, так как значения параметров start и step оставались по умолчанию. Попробуем добавить один аргумент.

data = range(3, 10) print(data) [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

Как видно из результатов выполнения программы, первый параметр функции range задает стартовое значение для будущей последовательности (3), в то время как второй отображает ее конечную границу (10). Однако, вопреки ожиданиям, число 10 не включается в итоговую последовательность. Добавим третий аргумент в функцию и посмотрим, что будет.

data = range(3, 10, 2) print(data) [3, 5, 7, 9]

В данном случае задается диапазон чисел в Python 3 используя максимально возможное количество параметров, которые отвечают за начало (3), конец (10) и шаг (2). Таким образом, функция print вывела 4 целочисленных значения с одинаковым интервалом последовательности. Стоит всегда учитывать порядок расположения ее аргументов: start, stop и step. Все они могут обладать лишь целочисленным значением, как положительным, так и отрицательным.

Очень часто диапазоны используются для быстрой генерации списка либо другой коллекции чисел. Чтобы сделать это, необходимо всего лишь передать результат выполнения в качестве параметра для list. Следующий пример демонстрирует создание списка.

data = list(range(10, -25, -5)) print(data) [10, 5, 0, -5, -10, -15, -20]

Вывод в обратном порядке

Благодаря реализации интерфейса collections.abc.Sequence ABC, объекты класса range можно обрабатывать различными способами, как списки или кортежи. Таким образом, диапазоны обладают возможностью проверки вхождения, поиска по индексу, среза или отрицательной индексации. В следующем примере показывается вывод списка в Python 3 c range в обратном порядке.

data = list(reversed(range(10, -35, -10))) print(data) [-30, -20, -10, 0, 10]

Для этого используется встроенная функция reversed, обрабатывающая последовательность некоторых данных и возвращающая каждый из ее элементов в противоположном порядке.

Различия между range и xrange

Иногда при работе со старым кодом, написанным во времена Python 2, можно повстречать метод под названием xrange. Он очень похож на стандартный range. Единственным отличием xrange от range является то, что при вызове первого создается новый объект типа range, а не обычный список класса list. В таком случае элементы последовательности не хранятся в памяти, а генерируются по ходу выполнения программы для экономии ресурсов.

Скорее всего, это было сделано для улучшения эффективности работы с большими последовательностями чисел. К примеру, в старых версиях языка использование функции range со значением, выше чем sys.maxsize, приводило к ошибке и завершению программы.

Заключение

Таким образом, тип range (диапазон) имеет массу путей применения, поскольку позволяет легко автоматизировать процесс заполнения различных наборов чисел. Как правило, для этой цели применяется функция range, в которой указан начальный элемент, граница и шаг последовательности. Благодаря реализации интерфейса коллекции, диапазоны обеспечивают проверку вхождения, поиск по индексу, срез и отрицательную индексацию элементов.

Источник

Range Python

Основы

Введение в тему

Функция range в Python это одна из встроенных функций стандартной библиотеки. Она создаёт последовательность чисел типа int, от числа start до stop, с шагом step, указанными пользователем. Наиболее распространённое использование в циклах for.

Функция range() принимает обязательный и два необязательных параметра. В этом уроке мы Вы сможете изучить все возможности этой функции.

Range stop

Это главный способ использовать range(). Нужен всего один параметр для того чтобы задать верхнюю границу.

Последовательность чисел генерируется при таком варианте с нуля.

var = range(5) for _ in var: print(_) # Вывод: 0 1 2 3 4
 
Range с нулём в качестве аргумента создаёт пустой диапазон.
 
var = range(0) for _ in var: print(_) print(var) # Вывод: range(0, 0)
 
Range start stop step
 
Это немного более сложная форма range. Вы можете сгенерировать последовательность чисел более подробно задав необходимые параметры.
 
Для этого необходимо передать аргументы:
 
 
start – От какого числа строить последовательность
 
stop — До какого числа строить последовательность
 
step — Шаг создания последовательности (по умолчанию равен 1)
 
 
 
Нельзя устанавливать шаг равный нулю, иначе Вы получите ошибку ValueError.
 
Значение, тип которого отличается от integer, вызывает TypeError.
 
Ненулевое значение шага (> = stop) вернет диапазон, как минимум, состоящий из одного элемента.
 
 
Функция python range с примерами
 
Далее Вы можете увидеть листинги нескольких примеров.
 
Использование параметров start stop и step
 
for var in range(35, 39): print(var) print('='*5) for var in range(35, 39, 10): print(var) # Вывод: 35 36 37 38 ===== 35
 
Использование отрицательных значений start stop и step
 
Каждый параметр функции range может быть отрицательными. Отрицательный аргумент step означает что последовательность будет создана с конца:
 
for var in range(-22, -39, -3): print(var, end=' ') print('\n', '='*10) for var in range(39, 22, -3): print(var, end=' ') # Вывод: -22 -25 -28 -31 -34 -37 ========== 39 36 33 30 27 24
 
Генерация диапазона как арифметический ряд
 
Так же, при помощи функции range() можно создавать арифметические последовательности.
 
print(tuple(range(22, 39, 3))) # Вывод: (22, 25, 28, 31, 34, 37)
 
Объект, возвращаемый функцией range() работает как generator. В этом коде он преобразуется в кортеж, и теперь мы можем вывести на экран значения.
 
Перебор списка с использованием range
 
Функцию range() можно использовать для перебора коллекций. Однако, такой приём использовать не рекомендуется как не «Питоничный» — для этого в языке есть более удобные встроенные инструменты.
 
var = ['Ivan', 'Olga', 'Rinat', 'Kira'] collection_len = len(var) for i in range(0, collection_len): print(var[i]) # Вывод: Ivan Olga Rinat Kira
 
Преобразовать диапазон в список
 
Range() в Питон 3 создает объект сходный с генератором. При переборе значений range вычисляет их одно за другим, а не все сразу. Это называется ленивыми вычислениями и позволяет экономить задействованную память.
 
Результат вызова функции range() является immutable целочисленным набором. Это значит, что можно преобразовать то же самое в list, set или tuple Python.
 
import sys var = range(0, 5) print(type(var)) print('Используемая память -', sys.getsizeof(var), 'байт.') for i in var: print(var[i], end=' ') var = tuple(var) print('\n', type(var)) print('Используемая память -', sys.getsizeof(var), 'байт.') for i in var: print(var[i], end=' ') # Вывод: Используемая память - 48 байт. 0 1 2 3 4 Используемая память - 80 байт. 0 1 2 3 4
 
Как Вы можете видеть, объект range занимает меньше памяти.
 
Верхний предел range включительно
 
По Python range() создаёт диапазон до значения, переданного как параметр stop, но само это значение не включает.
 
Однако можно добавить следующие изменения в код, чтобы изменить это поведение:
 
 
Увеличьте значение stop используя счетчик шагов
 
Передайте новое значение stop в функцию range()
 
 
 
start = 0 stop = 7 step = 1 for i in range(start, stop, step): print(i, end=" ") stop = stop + step print('\n', end="") for i in range(start, stop, step): print(i, end=" ") # Вывод: 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 
 
Использование индекса с результатом работы range python
 
Range() создаёт уникальный объект, обладающий свойствами, сходными с коллекциями и генераторами. Благодаря этому можно использовать срезы совместно с range.
 
var = range(10) var = var[0:5] print(var) # Вывод: range(0, 5)
 
Объединить вывод двух функций range
 
В Python объединить два объекта диапазона range() можно при помощи функции chain() из модуля itertools стандартной библиотеки.
 
from itertools import chain var = chain(range(5), range(5, 10)) for _ in var: print(_, end = " ") # Вывод: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
 
История range
 
Функция range в Python3 это переименованная функция xrange, взятая из Python2. Она отличается от функции range() из Python 2 тем что производит ленивые вычисления, то есть значения вычисляются по требованию, а не все сразу. Это сделано для оптимизации потребляемой памяти.
 
Подробнее можно изучить вопрос в PEP 3100.
 
Инкрементация с range
 
Для инкрементации необходимо использовать положительный шаг:
 
var = range(0, 50, 10) for _ in var: print(_, end = " ") # Вывод: 0 10 20 30 40
 
В итоге цикл выдаёт коллекцию целых чисел, каждое из которых больше следующего на 10 (на заданный Вами шаг).
 
Декрементация с range
 
Для декрементации необходимо задать отрицательное приращение.
 
var = range(50, 0, -10) for _ in var: print(_, end = " ") # Вывод: 50 40 30 20 10
 
В этом наборе чисел, каждое следующее меньше предшествующего на 10 (на заданный Вами шаг).
 
Ещё один способ сделать это – использовать встроенную функцию reversed().
 
var = range(0, 50, 10) var = reversed(var) for _ in var: print(_, end = " ") # Вывод: 40 30 20 10 0
 
Float и range
 
В функцию range можно передавать исключительно целые числа как значения параметров. Соответственно, последовательность, сгенерированная этой функцией, тоже состоит из значений, имеющих тип integer.
 
Float
 
Если передать в функцию в качестве аргументов десятичные числа, язык выдаст исключение.
 
var = range(0.0, 50, 10) for _ in var: print(_, end = " ") # Вывод: Traceback (most recent call last): File "C:\Users\Dushenko\AppData\Roaming\JetBrains\PyCharm2021.1\scratches\scratch.py", line 1, in var = range(0.0, 50, 10) TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer
 
Если Вам необходим обходной путь, который позволит использовать действительные числа, Вам придётся использовать NumPy.
 
Использование numpy
 
NumPy – это сторонняя библиотека Python. Если вы собираетесь ее использовать, сначала вам нужно убедиться в том, что она установлена.
 
Если Вы получите ошибку ModuleNotFoundError, то вам нужно установить numpy. Чтобы сделать это, перейдите в командную строку и введите:
 
import numpy var = numpy.arange(0.3, 2, 0.3) for _ in var: print(_, end = " ") # Вывод: 0.3 0.6 0.8999999999999999 1.2 1.5 1.8
 
У компьютеров существуют проблемы с сохранением действительных чисел в двоичные числа с запятой. Итогом этих проблем является неверное отображение этих чисел.
 
Вы можете ознакомиться с библиотекой decimal, которая позволяет выражать вещественные числа в точном виде.
 
Так же можно использовать метод numpy.linspace(). Он производит сходные действия, но с использованием других аргументов. С numpy.linspace() вы определяете start и stop включительно, а также длину массива.
 
Источник