3.5 Range¶

range 类型表示不可变的数字序列，通常用于在 for 循环中指定循环次数，是for循环中应用最广泛的可迭代对象之一。
range()是python中的一个内置函数，用于生成一系列连续的整数，创建一个整数列表，一般用在 for 循环中。
range()函数既可用于控制循环，又可以用等差数列中的数求解很多数学问题。
range()函数语法：

# range(stop)                # 0, 1, 2, 3, 4, …stop-1，初值为0，步长为1的等差数列
# range(start, stop[, step]) # start, start+step, start+2*step…，步长为step的等差数列

for i in range(10):
    print(i)

1.要全部输出range()生成的序列，不能直接输出range(n)¶

可以用print(__list__(range(n))) 的方法，将生成的序列转成列表形式输出。
可以用print(__tuple__(range(n)))的方法，将生成的序列转成元组的形式输出。
可以用print(__*__(range(n)))将其内容解包输出。

print(range(5))         # 输出range(0, 5)，此语句不能输出整数序列
print(list(range(5)))   # 输出[0, 1, 2, 3, 4]
print(tuple(range(5)))  # (0, 1, 2, 3, 4)
print(*range(5))        # 解包输出：0 1 2 3 4

range(0, 5)
[0, 1, 2, 3, 4]
(0, 1, 2, 3, 4)
0 1 2 3 4

练一练1

编程第一行输出从0到10的整数列表、第二行输出从0到10的整数列表元组，第三行输出从0到10的整数，各数字间用空格分隔。

# 补充你的代码

23
21
19
17
15
13
11
9

测试用例：
输出
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2. start、stop、step都必须是整数，否则抛出TypeError异常。

当 stop 值小于start 值且步长为正数时，返回的序列为空。

print(range(3.5))

print(range(1, 8))   # 8.0是值等于整数8的浮点数，不是整数

print(list(range(8, 1)))  # range(8, 1)返回空序列，转列表结果为空列表

3. 如果start参数缺省，默认值为0；

如果__step__参数缺省，默认值为__1__；
当试图设置__step__为0时，会抛出ValueError异常。

# start参数缺省，默认值为0
print(*(range(8)))     # *将range对象解包，取出里面对象输出0 1 2 3 4 5 6 7
print(list(range(8)))  # range(8)返回空序列，转列表结果为空列表[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

# step参数缺省，默认值为1
print(*(range(1, 8)))     # 输出1 2 3 4 5 6 7
print(list(range(1, 8)))  # 输出[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

# step值为2
print(*(range(1, 8, 2)))  # 输出1 3 5 7

print(*(range(1, 8, 0)))  # step为0时，会抛出ValueError异常

4. 当step是正整数时，产生的序列递增；当step为负整数时，生成的序列递减。

print(*(range(1, 8, 2)))   # step是正整数时，产生的序列递增
print(*(range(8, 1, -2)))  # step为负整数时，生成的序列递减

1 3 5 7
8 6 4 2

练一练2

编程在一行中输出从1到50的奇数，各数字间用空格分隔

# 补充你的代码

5. range()函数产生一个左闭右开的序列

print(*(range(5)))       # 输出0 1 2 3 4，包含左边界0，不包括右边界5
print(*(range(1, 5)))
print(*(range(1, 5, 2)))

练一练3

编程在一行中输出从1到10的整数，各数字间用空格分隔

# 补充你的代码

6. range()函数产生的是可迭代对象，不是迭代器，也不是列表类型。

可迭代对象（Iterable）：

凡是可以作用于for循环的对象都是可迭代对象，可用collections模块的Iterable来判断。

迭代器（Iterator）：

不仅可以作用于for循环，还能作用于next（）函数的对象是迭代器，表示一个惰性计算的序列，可用collections模块的Iterator来判断。

from collections import Iterable, Iterator

print(isinstance(range(8), Iterable))  # 查看是否为可迭代对象，结果 True
print(isinstance(range(8), Iterator))  # 查看是否为迭代器，结果 False

for i in range(1, 10):
    print(i)  # 分行输出1到9的数字

for i in range(1, 10):
    print(f'{i} x 1 = {1*i}', end=' ')  # 输出乘法表的一行
# 1 x 1 = 1 2 x 1 = 2 3 x 1 = 3 4 x 1 = 4 5 x 1 = 5 6 x 1 = 6 7 x 1 = 7 8 x 1 = 8 9 x 1 = 9

7. range对象是不可变数据类型，可用索引、切片等操作获取其中部分数据，但不可修改其中的数据。

print(range(10)[2])    # 索引，根据序列返回一个元素，2
print(range(10)[2:5])  # 切片，返回序列的一部分，range(2, 5)
range(10)[2] = 5       # 修改range中序号为2的元素的值，触发异常

惰性求值¶

range()函数相对于列表和元组的优点在于占用内存固定，占用内存较小，他仅存储start、stop和step值，在需要时通过计算生成序列中的每个值。

print(range(10))会输出对象range(0, 10)，说明range采用了惰性求值的方式产生数据，使用print()函数打印range数据并不能直接看到range数据的具体元素。但可以通过将其转换为列表或元组的方式，查看其生成的具体数据。

range(10000)可以按顺序产生一组数字0 , 1, 2, 3, 4,… 9998, 9999，但并不会一次将这些数据生成放在内存中，只有使用到其中的某个值时，range才会产生该值，可以减少生成数据和将数据写入内存的时间开销，对于某些应用来讲效率会非常高。如下例所示：

for i in range(1000000000):  # 存储的是range(1,1000000000)对象
    if i < 5:
        print(i, end=' ')    # 输出0 1 2 3 4，只产生这5个数字

range()函数常与for和控制变量一起使用，遍历range()数列中的数并控制循环次数。

for <variable> in range([start,]stop[,step]):
    <语句块>

variable 为循环控制变量，经常用i、j等表示，每次循环从range()产生的数列中依次取一个值。首次进入循环时，变量取最小的值，即start值，当start缺省时，取值为0，后面每次循环依次取前一个值加步长step的值，当step值缺省时，取前一个值加1。

3.3.3 rang.ipynb @master — view markup · raw · history · blame

3.5 Range¶

1.要全部输出range()生成的序列，不能直接输出range(n)¶

2. start、stop、step都必须是__整数__，否则抛出TypeError异常。

3. 如果__start__参数缺省，默认值为__0__；

4. 当step是正整数时，产生的序列__递增__； 当step为负整数时，生成的序列__递减__。

5. range()函数产生一个__左闭右开__的序列

6. range()函数产生的是__可迭代对象__，不是迭代器，也不是列表类型。

7. range对象是__不可变数据类型__，可用__索引、切片__等操作__获取__其中部分数据，但不可修改其中的数据。