Python range бесконечное число

Описание функции range с примерами для Python 3

Если вы опытный разработчик, или даже новичок, вы, несомненно, слышали о функции Python range() . Но что же она делает? В двух словах, она генерирует список чисел, который обычно используется для работы с циклом for . Существует много вариантов использования. Зачастую, ее используют, когда нужно выполнить действие X раз, где вы можете использовать индекс. В других случаях вам, возможно, понадобится сделать итерацию по списку (или по другому итерируемому объекту), имея доступ к индексу.

Функция range() имеет небольшие отличия в работе на версии Python 2.x и 3.x , тем не менее у них остается одинаковая концепция. К этому вопросу мы доберемся немного позже.

Параметры range: star, stop, шаг

Функция range() принимает три параметра, например:

range([start], stop[, step])

1. start: число начала последовательности.
2. stop: генерирует число до данного числа, но не включая его.
3. step: разница между каждым числом из последовательности.

• Все параметры должны быть целыми числами.
• Каждый из параметров может быть положительным или отрицательным.
• range() (и Python в целом) основана на индексе 0, означая, что список индексов начинается с 0, а не 1, например. Синтаксис, предоставляющий доступ к первому элементу в списке — mylist[0] . Поэтому, последнее целое число, сгенерированное функцией range() зависит от stop , но не будет включать его. Например, range(0, 5) генерирует целые числа 0, 1, 2, 3, 4, но не включая 5.

Примеры функции range()

Простое применение с циклом for:

 
>>> # 5 чисел начиная с 0 >>> for i in range(5): print(i) 0 1 2 3 4 >>> # числа с 3 до 6 (не включая его) >>> for i in range(3, 6): print(i) 3 4 5 >>> # числа с 4 до 10 (не включая его) с шагом 2 >>> for i in range(4, 10, 2): print(i) 4 6 8 >>> # числа с 0 до -10 (не включая его) с шагом -2 >>> for i in range(0, -10, -2): print(i) 0 -2 -4 -6 -8
 
 
>>> my_list = ['один', 'два', 'три', 'четыре', 'пять'] >>> my_list_len = len(my_list) >>> for i in range(0, my_list_len): print(my_list[i]) один два три четыре пять
 
В качестве параметра stop мы передали длину списка (5).
 
Range полезна в итерации с условиями. Рассмотрим примере песни “99 Bottles of Beer on the Wall…” со следующим кодом:
 
 
for i in range(99, 0, -1): if i == 1: print('1 bottle of beer on the wall, 1 bottle of beer!') print('So take it down, pass it around, no more bottles of beer on the wall!') elif i == 2: print('2 more bottles of beer on the wall, 2 more bottles of beer!') print('So take one down, pass it around, 1 more bottle of beer on the wall!') else: print(' bottles of beer on the wall, bottles of beer!'.format(i)) print('So take it down, pass it around, more bottles of beer on the wall!'.format(i - 1))
 
Мы получаем следующий результат:
 
99 bottles of beer on the wall, 99 bottles of beer! So take one down, pass it around, 98 more bottles of beer on the wall! 98 bottles of beer on the wall, 98 bottles of beer! So take one down, pass it around, 97 more bottles of beer on the wall! 97 bottles of beer on the wall, 97 bottles of beer! So take one down, pass it around, 96 more bottles of beer on the wall! . 3 bottles of beer on the wall, 3 bottles of beer! So take one down, pass it around, 2 more bottles of beer on the wall! 2 more bottles of beer on the wall, 2 more bottles of beer! So take one down, pass it around, 1 more bottle of beer on the wall! 1 bottle of beer on the wall, 1 bottle of beer! So take it down, pass it around, no more bottles of beer on the wall!
 
Прекрасно! Наконец-то вы видите настоящую силу Python. Если вы еще немного в замешательстве, рекомендую прочитать статью 99 бутылок пива (Википедия).
 
range против функций xrange в python
 
Вы должно быть слышали о функции, известной как xrange() . Эта функция представлена в Python 2.x, и была переименована в range() в Python 3.x. Так в чем же разница? В Python 2.x range() создавала список, а xrange() возвращала итератор — объект последовательности. Мы можем увидеть это в следующем примере:
 
# Python 3.x >>> range(1) range(0, 1) >>> type(range(1)) range'> # Python 2.x >>> range(1) [0] >>> type(range(1)) list'>
 
В Python 3.x. у функции range() есть свой собственный тип. Говоря языком простых терминов, если вы хотите воспользоваться range() в цикле for , вы сделаете это с легкостью. Однако вы не можете использовать его как объект списка. Например, вы не можете разбить на срезы тип range .
 
Когда вы используете итератор, каждый цикл оператора for выдает мгновенно последующий номер на лету. В то время как исходная функция range() производит все числа мгновенно, прежде чем цикл for начнет выполняться.
 
Проблема с исходной функцией range() (в Python 2.x) заключалась в том, что она требовала очень большой объем памяти при создании большого количества чисел. Однако в нем, как правило, можно работать быстрее с небольшим количеством чисел.
 
Обратите внимание, что в Python 3.x вы все равно можете создать список, передав генератор, возвращенный функции list() . Следующим образом:
 
Источник
 
Функция range в Python
 
Range — это встроенная функция Python, которая возвращает итерируемый объект ( range object ), содержащий целые числа. С помощью функция range() можно сгенерировать последовательность чисел с определенным шагом — далее их можно легко перебирать с помощью цикла for .
 
В статье подробно рассказываю, как работает range() , чем отличается её реализация в Python 2 и Python 3, а также приведу практические примеры использования.
 
Синтаксис
 
Функцию range() можно использовать с одним или несколькими параметрами. В документации Python синтаксис выглядит следующим образом:
 
class range(stop) # с одним параметров class range(start, stop[, step]) # с несколькими параметрами
 
 
start — начало последовательности [включительно] (не обязательный параметр, по умолчанию равен 0).
 
stop — задает точку остановки последовательности [значение не включено в последовательность] (обязательный параметр).
 
step — шаг последовательности (не обязательный параметр, по умолчанию равен 1).
 
 
Функция range() возвращает объект класса range :
 
# от 0 до stop (не включая значение stop) for i in range(7): print(i, end=' ') > 0 1 2 3 4 5 6 # от start до stop for i in range(4, 11): print(i, end=' ') > 4 5 6 7 8 9 10 # от start до stop с шагом step for i in range(4, 11, 2): print(i, end=' ') > 4 6 8 10 # последовательность в обратном порядке (не включая значение stop) for i in range(10, 0, -1): print(i, end=' ') > 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
 
☝️ При работе с range() важно помнить следующее:
 
 
Значение stop не входит в последовательность;
 
Все аргументы функции должны быть целыми числами (положительными или отрицательными);
 
При отрицательном шаге step нужно помнить, что значение start должно быть больше значения stop ;
 
Значение step не должно быть равно 0, иначе Python вызовет исключение " ValueError ".
 
 
📃 Более подробное описание функции можно посмотреть в официальной документации или через help("range") :
 
class range(object) | range(stop) -> range object | range(start, stop[, step]) -> range object | | Return an object that produces a sequence of integers from start (inclusive) | to stop (exclusive) by step. range(i, j) produces i, i+1, i+2, . j-1. | start defaults to 0, and stop is omitted! range(4) produces 0, 1, 2, 3. | These are exactly the valid indices for a list of 4 elements. | When step is given, it specifies the increment (or decrement). | .
 
for i in range
 
Чаще всего range() используется в циклах for .
 
Основной кейс — выполнение цикла N-раз:
 
for i in range(3): print(f"iteration #") > iteration #1 > iteration #2 > iteration #3
 
С помощью range() можно перебрать все значения в последовательности:
 
str = 'abcdef' for i in range(len(str)): print(str[i], end=' ') > a b c d e f
 
Или найти сумму первых 10-ти целых чисел.
 
s = 0 for i in range(11): # от 0 до 9 (11 не входит в последовательность) s += i print(s) > 55
 
А так можно перебрать значения последовательности через одного:
 
s = 'a1b2c3d4e5f6g7h8' for i in range(0, len(s), 2): print(s[i], end=' ') > a b c d e f g h
 
С помощью функции range() можно организовать сдвиг букв в слове на одну позицию и получить все возможные варианты такого сдвига:
 
s = 'питон' for i in range(len(s)): s = s[1:] + s[:1] print(s, end=' ') > итонп тонпи онпит нпито питон
 
Или получить все числа из заданного диапазона, делящиеся на любое нужное. Например, напечатаем таблицу умножения на 8:
 
count = 1 for i in range(8, 80, 8): print(count, ' * 8 = ', i) count += 1 > 1 * 8 = 8 > 2 * 8 = 16 > 3 * 8 = 24 > 4 * 8 = 32 > 5 * 8 = 40 > 6 * 8 = 48 > 7 * 8 = 56 > 8 * 8 = 64 > 9 * 8 = 72
 
Операции с range
 
Объект range поддерживает все операции, доступные последовательностям (кроме сложения и умножения):
 
>>> numbers = range(13) >>> numbers[3] # обращение к конкретному элементу 3 >>> 3 in numbers # проверка на вхождение в диапазон True >>> numbers[:4] # срез диапазона range(0, 4) >>> len(numbers) # длина диапазона 13 >>> min(numbers) # минимальный элемент диапазона 0 >>> max(numbers) # максимальный элемент диапазона 12 >>> numbers = range(0, 13, 2) >>> numbers.index(6) # индекс (позиция) числа в диапазоне 3
 
Также объект range можно привести к списку ( list ) или множеству ( set ):
 
>>> numbers = range(13) >>> numbers_list = list(numbers) >>> type(numbers_list) >>> numbers_list [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12] >>> numbers_set = set(numbers) >>> type(numbers_set) >>> numbers_set
 
range и тип float
 
По умолчанию функция range() позволяет использовать только целые числа в качестве параметров. Если вы передадите значение с плавающей точкой, то Python вызовет исключение TypeError :
 
numbers = range(1.5) print(numbers) > Traceback (most recent call last): File "test.py", line 1, in numbers = range(1.5) TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer
 
Чтобы сгенерировать последовательность из чисел с плавающей точкой, можно использовать стороннюю библиотеку NymPy (её нужно предварительно установить). В ней есть функция arange() , похожая на стандартную range() :
 
import numpy as np float_numbers = np.arange(4.6, 5.8, 0.3) print(float_numbers) > [4.6 4.9 5.2 5.5 5.8] 
Если вы не хотите устанавливать библиотеку NymPy, то можно написать собственную функцию, например так:
 
Отличия между range в python2 и python3
 
Range() в Python2 и Python3 — это разные функции, которые отличаются друг от друга.
 
В Python2 функция range() возвращает объект list , то есть она выдает все числа сразу и помещает из в оперативную память. Поэтому, при генерации длинных последовательностей, увеличивается расход памяти и время работы.
 
Функция xrange() в Python2 и range() в Python3 не генерируют вся последовательность чисел сразу, а выдают нужные значения по мере необходимости, при переходе к следующей итерации цикла.
 
Таким образом, xrange() используемая в Python2 и range() в Python3 являются аналогами.
 
Best Practices
 
range в обратном порядке (python reverse range)
 
Получить последовательность в обратном порядке можно с помощью отрицательного аргумента step :
 
reversed_range = range(5, 0, -1) # start = 5, stop = 0, step = -1 for i in reversed_range: print(i, end=' ') > 5 4 3 2 1
 
Обратите внимание, что start > stop , и stop не входит в последовательность.
 
range включительно
 
По умолчанию, значение из переменной stop не входит в последовательность. Чтобы это исправить, к stop прибавьте step :
 
step = 2 numbers = range(2, 10 + step, step) for i in numbers: print(i, end=' ') > 2 4 6 8 10
 
range до бесконечности
 
Так как у функции range() есть обязательный параметр stop , бесконечный цикл сделать не получится.
 
Но это можно сделать через itertools :
 
import itertools import time for i in itertools.count(): print(f"iter -> ") time.sleep(1) > iter -> 0 > iter -> 1 > iter -> 2 > .
 
Или через бесконечный цикл while :
 
import time i = 0 while True: print(f"iter -> ") i += 1 time.sleep(1) > iter -> 0 > iter -> 1 > iter -> 2 > .
 
range → в список (list) или множество (set)
 
С помощью range можно сгенерировать список ( list ):
 
num_set = list(range(1, 11, 2)) # список целых чисел print(num_set) > [1, 3, 5, 7, 9] 
natural_num_set = set(range(1, 11)) # множество натуральных чисел от 1 до 10 print(natural_num_set) >
 
Функция range() генерирует последовательность целых чисел и обычно используется для организации перебора в циклах for . При этом аргументами могут быть только целые числа, использование типов float, string и других недопустимо. Передаваемые значения могут быть как положительные, так и отрицательные, но step не может быть равен нулю.
 
Источник