Range Python

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)

Следует помнить:

• 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:

<class 'range'>

Используемая память - 48 байт.

0 1 2 3 4

<class 'tuple'>

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 <module>

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.

Для этого введите в REPL:

import numpy

 

Если Вы получите ошибку ModuleNotFoundError, то вам нужно установить numpy. Чтобы сделать это, перейдите в командную строку и введите:

pip install numpy

 

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.

import numpy

var = numpy.linspace(3, 20, 3)
for _ in var:
print(_, end = " ")
# Вывод:

3.0 11.5 20.0