Python中的range()函数解析

range()函数是Python中常用的内置函数之一，它可用于生成一系列数字，起点和步长可通过函数参数设置。在Python中非常常见的循环结构即为for循环，而range()函数往往与for循环搭配使用。本文将详细解析Python中的range()函数。

一、函数定义：

range(start, stop[, step])

在创建时可以由指定三个参数，其中step是可选的参数。

start：开始点，默认为0

stop：终止点，但实际循环过程中的最后一次循环是stop-1

step：步长，即数字间隔，默认为1

二、函数返回值：

- 返回一个range对象，包含一个指定范围内的序列（序列中不包含终止值）。

- 返回的range对象可以用于for循环中。

- range()函数的返回值是一个迭代器。

三、range()的应用：

1、使用range()函数生成素数

生成一定范围的素数，可以使用range()函数及其他函数进行计算，以下为在0到100之间生成的素数序列：

def is_prime(n):
    if n < 2:
        return False
    for i in range(2, int(n**(0.5))+1):
        if n % i == 0:
            return False
    return True
prime_list = [x for x in range(101) if is_prime(x)]
print(prime_list) 

2、枚举序列时使用range()函数

当需要枚举序列时，可以使用以下方式：

for i in range(len(some_list)):
    print i, some_list[i]

3、使用range()函数改变索引值

尤其当需要在并发操作中的嵌套循环中使用数据索引时，以下方式十分有用：

def flatten(nested):
    result = []
    for sublist in nested:
        for element in sublist:
            result.append(element)
    return result
nested = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
for index in range(len(nested)):
    print range(len(nested))
    for element in nested[index]:
        print element,index

四、range()与其它Python函数的搭配使用：

1、sum()和range()

在Python中，求和函数sum()的常用方式：

print(sum(range(101)))

2、list()和range()

range()函数返回的是一个迭代器，如果想要获得一个list，可以通过list()函数将它转化为list：

print(list(range(1,11,2)))

3、enumerate()和range()

当在枚举序列时，python标准库里的enumerate函数可以将一个可迭代对象组合成一个返回序列下标和值的迭代器：

for i, j in enumerate(range(1, 10, 2)):
    print(i, j)

四、range()的注意点：

1、溢出

在Python2中，计算非常大的数会发生溢出。而在Python3中，range()函数返回的是一个类似于生成器的对象，不会溢出。

2、Python3的迭代器

使用Python3时，返回的是一个迭代器，如果想要获得list，必须使用list()函数进行转化。

3、与np.arange()的比较

与NumPy的arange()函数类似，但是返回的是一个整数序列，而不是浮点数序列。所以，如果想要产生带有小数步长的范围，不能用range()函数，需要使用NumPy库中的arange()函数。

总结：

range()函数是Python中非常常用的内置函数之一，它所生成的数字序列可以用于for循环的迭代中。在编写Python代码时，设计到数字序列的计算与枚举时，range()是一个很有用的工具。注意，在Python3中，range()函数返回的是一个迭代器，每次生成一个数字，所以如果需要获得list，则需要用list()函数进行转化。