Как задать интервал в python

Python: функция range()

Функция range является одной из встроенных функций, доступных в Python. Он генерирует серию целых чисел, от значения start до stop, указанного пользователем. Мы можем использовать его для цикла for и обходить весь диапазон как список.

Функция range() принимает один обязательный и два необязательных параметра. Это работает по-разному с различными комбинациями аргументов. В этом руководстве мы познакомим вас со всеми возможностями данной функции Python, чтобы вы могли легко использовать ее в своих задачах.

Существует два варианта функции range() в Python 3. Давайте проверим их синтаксис по одному.

Range(Stop)

Это самая основная форма range(). Требуется один аргумент для указания исключительного (Stop) верхнего предела.

«0» становится отправной точкой для генерации чисел. Смотрите пример ниже.

>>> robj = range(5) >>> for it in robj: . print(it, end = ",") . 0,1,2,3,4,

Посмотрите другой пример. Диапазон со стоп-значением «0» генерирует пустой диапазон, то есть нулевые элементы.

>>> r = range( 0 ) >>> print( r ) range(0, 0) >>> len( r ) 0

Если вы предоставляете нецелочисленное значение остановки, тогда оно вызывает ошибку TypeError.

>>> range(1.1) TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer

Range(Start, Stop[, Step])

Это немного сложная форма функции range. Здесь вы можете создать серию чисел с общей разницей по вашему выбору.

Вы можете передать следующие три аргумента:

• ‘start’ -> Начальная точка для генерации чисел в range()
• ‘stop’ -> Это точка перед завершением range().
• ‘step’ -> Общая разница или счетчик приращений между двумя значениями

Обратите внимание на следующие моменты при использовании range() с вышеуказанной подписью.

• Значение по умолчанию «step» равно 1. Оно вступает в действие, когда аргумент step отсутствует.
• Нулевое значение для «шага» приводит к ошибке ValueError.
• Нецелое значение вызывает TypeError.
• Ненулевое целочисленное значение шага (> = стоп) по крайней мере вернет диапазон с одним элементом.

Обратите внимание, что функция range принимает только целочисленные аргументы. Чтобы создать диапазон с плавающей точкой, следуйте данному руководству: Генерация плавающего диапазона в Python

Функция Python Range() с примерами

Посмотрите примеры кода ниже, чтобы понять эту функцию немного глубже:

Использование параметров Start, Stop и Step

>>> # Range with two arguments . for it in range(1, 7): . print(it, end = ", ") . 1, 2, 3, 4, 5, 6, >>> >>> # Range with three arguments . for it in range(1, 7, 3): . print(it, end = ", ") . 1, 4, >>>

Использование отрицательных значений start, stop и step

Мы можем передавать отрицательные значения для всех параметров диапазона, таких как аргументы start, stop и step.

В приведенном ниже примере мы предоставляем отрицательное значения для stop и step, чтобы выполнить цикл в обратном направлении.

>>> # Range with -ve values . for it in range(10, -1, -2): . print(it, end = ", ") . 10, 8, 6, 4, 2, 0

Генерация диапазона как арифметический ряд

Давайте создадим арифметический ряд (i = 10, n = 100, d = 10), используя метод range().

>>> list(range( 10, 100, 10 )) [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]

Объект range() работает как генератор. Следовательно, мы преобразовали его в список, чтобы мы могли распечатать значения.

Перебор списка с использованием range()

Мы можем использовать функцию Python range() для обхода списка. Смотрите пример ниже.

>>> books = ['python', 'data science', 'machine learning', 'AI', 'deep learning'] >>> size = len(books) >>> for it in range(0, size): . print(books[it]) . python data science machine learning AI deep learning

Преобразовать диапазон в список

Python 3 range() создает объект типа генератора. По ходу цикла он выбирает значения одно за другим, а не получает их все сразу.

В действительности выходные данные функции range() представляют собой неизменяемую последовательность целых чисел. Следовательно, мы можем преобразовать то же самое в список Python. Мы будем использовать конструктор списка для преобразования вывода диапазона в список.

Смотрите пример ниже.

>>> r = range( 10, 100, 10 ) >>> type( r ) >>> r = list( r ) >>> type( r ) >>> print(r) [10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90]

Верхний предел range включительно

По умолчанию Python range() по умолчанию исключает последнее число. Следовательно, он всегда игнорирует верхний предел своего вывода.

Однако мы можем внести следующие изменения в наш код, чтобы разрешить это.

• Увеличьте значение stop с помощью счетчика шагов
• Передайте новое значение stop в функцию range()

После внесения вышеуказанных изменений, давайте посмотрим, что происходит:

>>> start = 0 >>> stop = 7 >>> step = 1 >>> >>> stop = stop + step >>> >>> for it in range(start, stop, step): . print(it, end = ", ") . 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

Range Python против Xrange

Мы изложили несколько отличий и некоторые ключевые факты о функциях range и xrange.

В Python 2.x было две функции диапазона: range() и xrange()

• Разница между ними заключается в том, что range() возвращает список, тогда как последний возвращает итератор.

В Python 3.x у нас есть только одна функция range(). Это реализация xrange() из версии 2.x.

• Новая функция range() не возвращает ни список, ни итератор. Он получает новый тип, известный как объект диапазона.
• Мы можем перебирать объект диапазона как список. Но это немного отличается, так как мы не можем нарезать его.
• В отличие от итераторов, которые выдают одно значение за раз, функция range() получает все числа одновременно. Следовательно, он имеет высокие требования к памяти.
• Тем не менее, диапазон работает быстрее с небольшим набором чисел.

# python 2.x >>> type(range(1)) type 'list' >>> type(xrange(10)) class 'xrange' # python 3.x >>> type(range(10)) class 'range'

Использование индекса с результатом работы range Python

Да, range() возвращает уникальный объект, который обладает свойствами, подобными списку и генератору.

Поскольку он действует как последовательность, мы можем получить доступ к его элементам, используя индексы. Он допускает как положительные так и отрицательные значения индекса.

# Indexing Python range object >>> print(range(0, 7)[1]) 1 >>> print(range(0, 7)[6]) 6

Объединить вывод двух функций range()

В Python нет встроенной функции для объединения результатов двух результатов range(). Тем не менее, мы все еще можем сделать это.

Существует модуль с именем ‘itertools’, который имеет функцию chain() для объединения двух объектов диапазона.

Смотрите пример ниже.

>>> from itertools import chain >>> merged = chain(range(5), range(10, 15)) >>> for it in merged: . print(it, end = ", ") . 0, 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14

В заключение

Вот несколько важных фактов о функции Python range():

• В качестве аргументов допускаются только целочисленные значения.
• Мы не можем предоставить параметр типа string или float внутри функции range().
• Аргументы могут быть либо как положительные так и отрицательные.
• Он не принимает «0» в качестве значения step. Если шаг равен «0», функция генерирует ошибку ValueError.

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().

print(type(range(10)))

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

1. Начало диапазона (start);
2. Конец диапазона (stop);
3. Шаг диапазона (step).

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.

В Python 3 функция range была полностью убрана, а xrange было решено переименовать в range.

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.

range (диапазон)

start=0 — Целое число, которое должно явиться началом последовательности.

stop — Целое число, на котором должно завершиться формирование последовательности. Не входит в последовательность.

step=1 — Целое число — шаг, с которым должна формироваться последовательность. При попытке задать нуль, возбуждается ValueError.

 type(range(3)) # class 'range'
 
list(range(5)) # [0, 1, 2, 3, 4] 
list(range(1, 5)) # [1, 2, 3, 4] 
list(range(0, 10, 3)) # [0, 3, 6, 9] 
list(range(0, -5, -1)) # [0, -1, -2, -3, -4] 
list(range(0)) # [] 
list(range(1, 0)) # []

Преимуществом данного типа по сравнению с обычным списком или кортежем, является то, что он занимает всегда одинаковое небольшое количество памяти вне зависимости от того, какой длины диапазон представляет. Это возможно благодаря тому, что в памяти хранятся только параметры, а значения вычисляются по мере необходимости.

Последовательности реализуют интерфейс collections.abc.Sequence ABC , и предоставляют такие возможности как проверка вхождения, поиск по индексу, срезы и отрицательную индексацию.

Диапазоны, содержащие значения превышающие sys.maxsize поддерживаются, однако некоторые методы (например, len()) могут вызывать OverflowError.

Проверка диапазонов на равенство при помощи == и != сравнивает их как последовательности. Это означает, что два диапазона равны, если они представляют одинаковую последовательность значений. Пример: range(0) == range(2, 1, 3) или range(0, 3, 2) == range(0, 4, 2) .

Python 2

• Вместо типа существует функция range() , возвращающая список.
• Существует тип xrange, последователем дела которого является тип range из Python 3.

 type(range(3)) # type 'list' 
type(xrange(3)) # type 'xrange'

Как задать интервал в python

Диапазоны или range представляют неизменяемый последовательный набор чисел. Для создания диапазов применяетя range , которая имеет следующие формы:

• range(stop) : возвращает все целые числа от 0 до stop
• range(start, stop) : возвращает все целые числа в промежутке от start (включая) до stop (не включая).
• range(start, stop, step) : возвращает целые числа в промежутке от start (включая) до stop (не включая), которые увеличиваются на значение step

Примеры вызовов функции range:

range(5) # 0, 1, 2, 3, 4 range(1, 5) # 1, 2, 3, 4 range(2, 10, 2) # 2, 4, 6, 8 range(10, 2, -2) # 10 8 6 4

Диапазоны чаще всего применяются в циклах for . Например, выведем последовательно все числа от 0 до 4:

for i in range(5): print(i, end=" ") # Консольный вывод # 0, 1, 2, 3, 4

Другой пример выведем таблицу умножения:

for i in range(1, 10): for j in range(1, 10): print(i * j, end="\t") print("\n")

1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 4 6 8 10 12 14 16 18 3 6 9 12 15 18 21 24 27 4 8 12 16 20 24 28 32 36 5 10 15 20 25 30 35 40 45 6 12 18 24 30 36 42 48 54 7 14 21 28 35 42 49 56 63 8 16 24 32 40 48 56 64 72 9 18 27 36 45 54 63 72 81

Если нам необходим последовательный список чисел, то для его создания удобно использовать функцию range :

numbers = list(range(10)) print(numbers) # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] numbers = list(range(2, 10)) print(numbers) # [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] numbers = list(range(10, 2, -2)) print(numbers) # [10, 8, 6, 4]

Преимуществом диапазонов над стандартными списками и кортежами является то, что диапазон всегда будет занимать одно и то же небольшое количество памяти вне зависимости от того, какой набор чисел представляет этот диапазон. В действительности диапазон хранит только начальное, конечное значение и приращение.