Python 的内置函数 range

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Python的内置函数range详解

range()是Python中一个非常实用的内置函数，主要用于生成一个不可变的整数序列。它在循环和迭代操作中应用广泛。

基本语法

range()函数有三种调用方式：

1. range(stop)：生成从0开始到stop-1的整数序列
2. range(start, stop)：生成从start开始到stop-1的整数序列
3. range(start, stop, step)：生成从start开始到stop-1的整数序列，步长为step

详细说明

参数特点

• start：序列的起始值（包含），默认为0
• stop：序列的结束值（不包含）
• step：步长（可以为正数或负数），默认为1

返回值

range()函数返回的是一个range对象，而不是列表。这个对象是惰性求值的，只有在需要时才计算值。如果需要列表，可以用list()转换：

numbers = list(range(5))  # [0, 1, 2, 3, 4]

示例应用

基础示例

# 生成0-4的序列
for i in range(5):print(i)  # 输出: 0 1 2 3 4# 生成2-5的序列
for i in range(2, 6):print(i)  # 输出: 2 3 4 5# 生成0-10的偶数序列
for i in range(0, 11, 2):print(i)  # 输出: 0 2 4 6 8 10# 反向序列
for i in range(5, 0, -1):print(i)  # 输出: 5 4 3 2 1

实际应用场景

1. 循环固定次数：

for _ in range(3):print("Hello")  # 打印3次Hello

2. 列表索引遍历：

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for i in range(len(fruits)):print(f"Index {i}: {fruits[i]}")

3. 数学运算序列：

squares = [x**2 for x in range(10)]  # 生成0-9的平方列表

4. 时间序列生成：

hours = list(range(0, 24, 3))  # [0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21]

注意事项

1. range()生成的序列不包含结束值
2. 步长不能为0，否则会引发ValueError
3. 对于负步长，start应该大于stop
4. range对象支持索引、切片等操作，但不支持修改
5. 相比直接生成列表，range()更节省内存，特别是处理大范围时

性能优势

range()相比直接生成列表的优势在于：

• 内存效率高：只存储start、stop和step值，不存储完整序列
• 计算效率高：只在需要时才计算当前值
• 支持无限序列（理论上）：虽然实际受限于系统资源

在Python 3中，range()的这种"惰性"特性使其成为处理大范围数字序列的理想选择。