为啥范围（开始，结束）不包括结束？

Posted 2023-03-15

【中文标题】为啥范围（开始，结束）不包括结束？

【英文标题】：Why does range(start, end) not include end?为什么范围（开始，结束）不包括结束？

【发布时间】：2011-05-29 03:03:04

【问题描述】：

>>> range(1,11)

给你

[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

为什么不是1-11？

他们只是随意决定这样做还是有一些我没有看到的价值？

【问题讨论】：

阅读 Dijkstra, ewd831

基本上，您是在为另一组单独选择一组错误。一组更有可能导致您的循环提前终止，另一组可能导致异常（或其他语言中的缓冲区溢出）。一旦你编写了一堆代码，你就会发现range() 行为的选择更有意义

链接到 Dijkstra，ewd831：cs.utexas.edu/users/EWD/ewd08xx/EWD831.PDF

@unutbu Djikstra 的那篇文章在这个话题中经常被引用，但在这里没有提供任何有价值的东西，人们只是把它用作对权威的呼吁。他为 OP 的问题给出的唯一相关的伪原因是他碰巧觉得在 特殊情况 中包含上限变得“不自然”和“丑陋”，其中序列为空 - 这完全是主观立场，容易反对，所以它不会带来太多好处。如果不了解 Mesa 的特定约束或评估方法，那么使用 Mesa 进行的“实验”也没有多大价值。

@andreasdr 但是即使表面上的论点是有效的，Python 的方法不是引入了新的可读性问题吗？在通用英语中，术语“范围”意味着某事物的范围从某事物到某事物——就像一个区间。 len(list(range(1,2))) 返回 1 和 len(list(range(2))) 返回 2 是你真正必须学会消化的东西。

【参考方案1】：

因为调用range(0, 10) 更常见，它返回[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]，其中包含10 个等于len(range(0, 10)) 的元素。请记住，程序员更喜欢从 0 开始的索引。

另外，请考虑以下通用代码 sn-p：

for i in range(len(li)):
    pass

你能看出如果range() 正好上升到len(li) 这会有问题吗？程序员需要显式减 1。这也符合程序员更喜欢 for(int i = 0; i < 10; i++) 而不是 for(int i = 0; i <= 9; i++) 的普遍趋势。

如果您经常调用以 1 开头的范围，您可能需要定义自己的函数：

>>> def range1(start, end):
...     return range(start, end+1)
...
>>> range1(1, 10)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

【讨论】：

如果这是推理，参数不是range(start, count)吗？

@shogun 起始值默认为0，即range(10)等价于range(0, 10)。

您的range1 不能用于步长与1 不同的范围。

您解释说 range(x) 应该以 0 开头，x 将是“范围的长度”。好的。但是您没有解释为什么 range(x,y) 应该以 x 开头并以 y-1 结尾。如果程序员想要一个 i 从 1 到 3 的 for 循环，他必须显式添加 1。这真的是为了方便吗？

for i in range(len(li)): 是一种反模式。应该使用enumerate。

【参考方案2】：

虽然这里有一些有用的算法解释，但我认为添加一些简单的“现实生活”推理可能有助于解释为什么它会以这种方式工作，我在向年轻的新手介绍该主题时发现这很有用：

对于像“range(1,10)”这样的东西，如果认为这对参数代表“开始和结束”，就会产生混淆。

其实就是开始和“停止”。

现在，如果它是“结束”值，那么，是的，您可能期望该数字将作为序列中的最后一个条目。但这不是“结束”。

其他人错误地将该参数称为“count”，因为如果您只使用“range(n)”，那么它当然会迭代“n”次。当您添加 start 参数时，此逻辑就会崩溃。

所以关键是要记住它的名字：“stop”。 这意味着它是当达到时迭代将立即停止的点。不是之后。

因此，虽然“开始”确实代表要包含的第一个值，但在达到“停止”值时，它会“中断”，而不是在停止之前继续处理“那个也一样”。

我用来向孩子们解释这一点的一个类比是，具有讽刺意味的是，它比孩子表现得更好！它不会在它应该停止之后 - 它会立即停止而没有完成它正在做的事情。 （他们得到了这个；））

另一个类比 - 当您驾驶汽车时，您没有通过停车/让行/“让路”标志，最终它坐在旁边的某个地方，或后面，你的车。从技术上讲，当您停止时，您仍然没有达到它。它不包括在“您在旅途中传递的东西”中。

我希望其中一些有助于向 Pythonitos/Pythonitas 解释！

【讨论】：

这个解释比较直观。谢谢

@bzip2，Python 不是猪，而是蛇。您所说的“不一致”和“缺陷”并非如此：它们是开发人员做出的设计选择，在整个语言中始终如一地进行，并允许数百万程序员解决他们的任务。如果您不喜欢它，请使用提供包含范围的扩展程序或切换到另一种语言。您的 cmets 对理解 Python 没有任何帮助，反而冒犯了社区。它们还表明您不了解排他间隔的性质，因为如果您在 9 点到 11 点开会，那么您将在 11 点有空。

喜欢停车标志的比喻，很抱歉偷了它:)

【参考方案3】：

独占范围确实有一些好处：

一方面，range(0,n) 中的每个项目都是长度为 n 的列表的有效索引。

另外，range(0,n) 的长度为 n，而不是 n+1 的包含范围。

【参考方案4】：

它与从零开始的索引和len() 结合使用效果很好。例如，如果列表 x 中有 10 个项目，它们的编号为 0-9。 range(len(x)) 给你 0-9。

当然，人们会告诉你使用for item in x 或for index, item in enumerate(x) 而不是for i in range(len(x)) 更符合Pythonic。

切片也可以这样工作：foo[1:4] 是 foo 的第 1-3 项（请记住，由于从零开始的索引，第 1 项实际上是第二项）。为了保持一致性，它们应该以相同的方式工作。

我认为它是：“你想要的第一个数字，然后是你不想要的第一个数字。”如果你想要 1-10，你不想要的第一个数字是 11，所以它是range(1, 11)。

如果它在特定应用程序中变得很麻烦，那么编写一个小辅助函数就很容易了，它将结束索引加 1 并调用 range()。

【讨论】：

同意切片。 w = 'abc'; w[:] == w[0:len(w)]; w[:-1] == w[0:len(w)-1];

def full_range(start,stop): return range(start,stop+1) ## helper function

【参考方案5】：

它对于分割范围也很有用； range(a,b) 可以拆分为 range(a, x) 和 range(x, b)，而在包含范围内，您可以编写 x-1 或 x+1。虽然您很少需要拆分范围，但您确实倾向于经常拆分列表，这是切片列表l[a:b] 包含第 a 个元素但不包含第 b 个元素的原因之一。然后range 具有相同的属性使其很好地保持一致。

【参考方案6】：

范围的长度是顶部值减去底部值。

这与以下内容非常相似：

for (var i = 1; i < 11; i++) 
    //i goes from 1 to 10 in here

使用 C 风格的语言。

也喜欢 Ruby 的范围：

1...11 #this is a range from 1 to 10

但是，Ruby 认识到很多时候您需要包含终端值，并提供了替代语法：

1..10 #this is also a range from 1 to 10

【参考方案7】：

考虑代码

for i in range(10):
    print "You'll see this 10 times", i

这个想法是你得到一个长度为y-x 的列表，你可以（如上所示）对其进行迭代。

阅读 the python docs 的范围 - 他们认为 for 循环迭代是主要用例。

【参考方案8】：

基本上在python中range(n)迭代n次，这是排他性的，这就是为什么它在打印时不给出最后一个值，我们可以创建一个函数，它给出 包含值，这意味着它还将打印范围中提到的最后一个值。

def main():
    for i in inclusive_range(25):
        print(i, sep=" ")


def inclusive_range(*args):
    numargs = len(args)
    if numargs == 0:
        raise TypeError("you need to write at least a value")
    elif numargs == 1:
        stop = args[0]
        start = 0
        step = 1
    elif numargs == 2:
        (start, stop) = args
        step = 1
    elif numargs == 3:
        (start, stop, step) = args
    else:
        raise TypeError("Inclusive range was expected at most 3 arguments,got ".format(numargs))
    i = start
    while i <= stop:
        yield i
        i += step


if __name__ == "__main__":
    main()

【参考方案9】：

python中的range(n)从0返回到n-1。 range(1,n) 分别从 1 到 n-1。 因此，如果您想省略第一个值并获得最后一个值 (n)，您可以使用以下代码非常简单地完成。

for i in range(1, n + 1):
        print(i) #prints from 1 to n

【参考方案10】：

在很多情况下推理更方便。

基本上，我们可以将范围视为start 和end 之间的区间。如果start <= end，则它们之间的间隔长度为end - start。如果 len 被实际定义为长度，你会有：

len(range(start, end)) == start - end

但是，我们计算范围中包含的整数，而不是测量区间的长度。为了保持上述属性为真，我们应该包含一个端点并排除另一个。

添加step 参数就像引入一个长度单位。在这种情况下，你会期望

len(range(start, end, step)) == (start - end) / step

长度。要获得计数，只需使用整数除法即可。

【讨论】：

这些对 Python 不一致性的防御非常有趣。如果我想要两个数字之间的间隔，为什么要使用减法而不是间隔来获得差异？对开始和结束位置使用不同的索引约定是不一致的。为什么需要写“5:22”才能获得位置 5 到 21？

这不是 Python 的，它很普遍。在 C、Java、Ruby 中，应有尽有

我的意思是索引很常见，并不是说其他​​语言一定有相同的对象

@Arseny 为 Ruby 辩护，这不是真的。您可以在 Ruby 中构建包含和排除范围：(3..5).include?(5) => true 但(3...5).include?(5) => false。数组切片是明确且包容的：[0,1,2,3,4].slice(0,2) => [0, 1]。您甚至可以构建开放范围：r = 42..; r.include?(Float::INFINITY) => true

@AndreasGebhard，毫无疑问，在某些情况下这样做很方便。例如，Scala 同时拥有a to b 和a until b。我的观点是，排除范围的右端是常见的做法，并不是任何不一致的地方。此外，从历史上看，处理器的 < 比较比 <= 比较快