Python：如何在不先创建整个列表的情况下计算列表的总和？答案

【问题标题】：Python: how to calculate the sum of a list without creating the whole list first?Python：如何在不先创建整个列表的情况下计算列表的总和？
【发布时间】：2017-06-22 21:22:48
【问题描述】：

通常我们必须 (1) 声明一个列表 (2) 使用 sum() 计算该列表的总和

但现在我想指定一个以 1 开始，间隔为 4 的列表，100 个元素，如下所示：

[1,5,9,13,17,21,25,29,33,37,…]

我不想包含数学公式，所以

(1) 如何在不声明这个列表的情况下得到总和？

(2) 如何快速得到这个列表第101个元素到第200个元素的总和？

【问题讨论】：

标签： python list sum yield

【解决方案1】：

只需使用itertools.count 获取计数器，使用itertools.islice 获取所需数量的元素（您可以迭代这些实例，但它们不会创建列表！）：

>>> from  itertools import count, islice
>>> sum(islice(count(1, step=4), 100))  # get the first 100 elements and sum them
19900

islice 也支持启动/停止：

>>> sum(islice(count(1, step=4), 101, 200))  # 101st element to 200th
59499

【讨论】：

【解决方案2】：

内置类range 完全符合您在Python 3 中的要求。在Python 2 中，使用xrange。反而。例如：

for i in range(1, 401, 4): ...

range 对象不包含完整列表。它只记录开始、结束和步长。迭代器也会记录当前位置。

在 Python 2 中使用 xrange 很重要，因为 range 函数将返回整个列表，这与您想要的完全相反。

a = range(1, 401, 4)
sum(a)

将计算您想要的总和并允许您在之后重复使用a。

关于数字 401 的注释

范围的结尾是独占的。有几个常用公式可以获取范围内正确数量的元素。 start + count * step 是我在这里选择的，因为它是最简单的。它也是将count 而非count + 1 元素分配给该范围的最大数字。 start + (count - 1) * step + 1 是为您提供count 元素的最小数字的公式。由于您需要 100 个元素，因此 398、399 或 400 的最终值将得到与 401 相同的结果。

【讨论】：

将 Python 3 的 range 对象描述为生成器并不准确。它是一个序列对象，而不是一个迭代器。除了重用它，您还可以执行len(range(...)) 和range(...)[index_or_slice] 之类的操作，并且它可以工作。生成器无法做到这一点。
@Blckknght。如果生成器定义了适当的方法，那绝对是。但你是对的，range 不是生成器，因为你不能调用 next。
您不能在生成器对象上定义方法。您可以通过调用生成器函数（其中包含yield 表达式的函数）或使用生成器表达式来创建一个。您可以编写自己的迭代器类，但这与生成器不同。如果你想拥有__len__ 和__getitem__ 方法，你可能希望你的类型是一个序列（如range 是）而不是一个迭代器。
@Blckknght 如果您使用 __call__ 方法定义一个类，该方法执行 yield，该怎么办？
我们很清楚，我即将修正我的答案，因为我基本上同意你的看法。只是在手机上超级慢

【解决方案3】：

你可以写一个生成器：

def ir(start=1, end=400, step=4):
    while True:
        yield start
        start+=step
        if start>=end: break

或者，如果您想要特定数量的元素：

def ir(start=1, n=100, step=4):
    cnt=0
    while True:
        yield start
        cnt+=1
        start+=step
        if cnt>=n: break

然后总结：

 >>> sum(ir())
 19900

【讨论】：

为什么要重新发明轮子？
因为您可以在自定义函数中包含更多内容，例如跳过第 20 天或模拟 Gregorian Calendar

【解决方案4】：

您可以使用带有sum 的生成器来避免首先创建列表：

result = sum(x for x in range(1, 401, 4))

正如评论中提到的@Mad Physicist，您甚至不需要x for x 部分：

result = sum(range(1, 401, 4))

【讨论】：

这不是列表理解，本身传递范围就可以了。
没问题。请参阅我为其他答案所做的评论。 x for x in... 几乎没有必要。
它在技术上称为生成器表达式，而不是推导式：stackoverflow.com/documentation/python/292/…