Python range() 函数：起始、结束、步长与倒数

生成数字的工具

range() 只做一件事：生成一个整数序列。当你需要循环特定的次数，或者遍历一段数字区间时，它就是 for 循环的首选搭档。

最简单的形式只接收一个参数，即结束值（stop）：

for i in range(5):
    print(i)

输出：

0
1
2
3
4

有两个细节常让新手踩坑：

1. 从 0 开始计数。range(5) 给你五个数字，从 0 开始。
2. 结束值不包含在内。range(5) 在 5 之前停下，不包括 5 本身。

这些规则在 Python 的切片、索引和 range 操作中都是一致的。一旦你记住了“结束值不包含在内”，就不会再被它绊倒了。

三种形式

range() 可以接收一个、两个或三个参数：

# One argument: stop. Starts at 0.
for i in range(3):
    print(i)      # 0, 1, 2

# Two arguments: start, stop.
for i in range(5, 10):
    print(i)      # 5, 6, 7, 8, 9

# Three arguments: start, stop, step.
for i in range(0, 20, 4):
    print(i)      # 0, 4, 8, 12, 16

步长是每次跳跃的大小。range(0, 20, 4) 每隔四个数取一个。下次你需要“每隔一个元素”或“每十个样本取一个”时，记得用它。

倒着数

步长可以是负数，这样就能倒着数：

for i in range(10, 0, -1):
    print(i)    # 10, 9, 8, ..., 1

同样，结束值不包含在内：range(10, 0, -1) 在 0 之前停下，而不是停在 0。要包含 0，把结束值设为 -1：

for i in range(10, -1, -1):
    print(i)    # 10, 9, ..., 1, 0

range 是惰性的

在 Python 3 中，range() 不会在内存中构建一个数字列表。它返回一个轻量的 range 对象，按需一次生成一个数字。所以你可以这样写：

# This is fine - nothing actually gets allocated.
r = range(1_000_000_000)
print(r)
print(len(r))

一个包含十亿个数字的“范围”几乎不占内存。数字会在循环需要时才生成。

如果你确实需要一个数字列表（因为你想修改它、排序它，或者做更复杂的索引），就显式地转换：

numbers = list(range(5))
print(numbers)

大多数时候你并不需要列表。for i in range(...) 直接就能用。

常见写法

几个你会经常用到的写法：

把某件事做 n 次。

for _ in range(3):
    print("knock")

_ 是一种约定，意思是“我不关心这个值”。Python 不会强制要求，但任何读代码的人都能看懂这个意图。

按索引访问序列。

优先使用 enumerate() 而不是 range(len(...))，不过当你确实只需要索引时：

items = ["a", "b", "c", "d"]
for i in range(len(items)):
    print(i, items[i])

即便如此，大多数时候 enumerate(items) 更简洁。

每隔一个元素遍历一次。

items = ["a", "b", "c", "d", "e", "f"]

for i in range(0, len(items), 2):
    print(items[i])

这会打印 a、c、e。不过对于简单的切片，切片语法更直接：items[::2]。

快速生成数字列表。

squares = [i * i for i in range(1, 11)]
print(squares)

这是列表推导式，后面会讲到，但数字是由 range 提供的。

range() 不能做什么

有两个需要注意的地方：

1. range 只生成整数。如果你需要浮点数步长（比如从 0.0 到 1.0，每次增加 0.1），请使用 numpy.arange，或者用循环加上自己的计数器。
2. range 不能用于任意的可迭代对象。它专门用于整数。如果你想对一个列表“range”，你要找的可能是 enumerate，或者直接遍历列表本身。

综合运用

一个同时用到几种变化的小例子：

# Print a multiplication table up to 5x5.
for row in range(1, 6):
    line_parts = []
    for col in range(1, 6):
        line_parts.append(f"{row * col:>3}")
    print(" ".join(line_parts))

两个由 range 驱动的嵌套循环生成了一个表格。注意两个循环都从 1 开始，即 range(1, 6)，因为我们想要 1 到 5 的标签。

进入集合类型

你已经学习了条件语句、两种循环和 range。这些控制流足以驱动任何集合。下一章：集合类型本身，包括列表、元组、集合和字典。