C# 相当于 Python 的范围与步骤？

Question

是否有与Python 的rangestep等效的 C# ？

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文档：

对于正数step，范围的内容r由公式r[i] = start + step*iwherei >= 0和确定r[i] < stop。

对于负数step，范围的内容仍然由公式确定r[i] = start + step*i，但约束条件是i >= 0和r[i] > stop。

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例子：

>>> list(range(0, 10, 3))
[0, 3, 6, 9]
>>> list(range(0, -10, -1))
[0, -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9]

Answer 1

我会采用两种方法实现。第一个用于参数验证并提供默认值：

public static IEnumerable<int> Range(int start, int stop, int step = 1)
{
    if (step == 0)
        throw new ArgumentException(nameof(step));

    return RangeIterator(start, stop, step);
}

这是具有延迟执行的迭代器所必需的。否则，在执行迭代器之前您不会验证参数。这可能会在您获得迭代器引用很长时间后发生。以及迭代器本身（实际上，在 C# 7 中，您可以使用本地函数而不是创建单独的方法）：

private static IEnumerable<int> RangeIterator(int start, int stop, int step)
{
    int x = start;

    do
    {
        yield return x;
        x += step;
        if (step < 0 && x <= stop || 0 < step && stop <= x)
            break;
    }
    while (true);
}

为了实现 Python 的 range 行为，我们还需要一种只接受stop参数的方法。我们可以使用 C# 6 表达式主体成员来简化代码：

public static IEnumerable<int> Range(int stop) => RangeIterator(0, stop, 1);

您还可以使用C# 6在全局范围内使用静态方法。假设具有 Range 方法描述的类名为 PythonUtils：

using static YourNamespace.PythonUtils;

代码中的用法如下

foreach(var i in Range(0, 10, 3))
   Print(i);

您也可以使用默认值

Range(0, 10, 3)     // [0,3,6,9]
Range(4, -3, -1)    // [4,3,2,1,0,-1,-2]
Range(5)            // [0,1,2,3,4]
Range(2, 5)         // [2,3,4]

看起来像 Pascal-case Python :)

Answer 2

我们可以实现一个static实用程序类来处理这个问题。

为了完整起见，此解决方案模仿 Pythonrange对于一个参数 ( stop)、两个参数 ( start, stop) 和三个参数 ( start, stop, step) 的行为：

using System;
using System.Collections.Generic;

public static class EnumerableUtilities
{
    public static IEnumerable<int> RangePython(int start, int stop, int step = 1)
    {
        if (step == 0)
            throw new ArgumentException("Parameter step cannot equal zero.");

        if (start < stop && step > 0)
        {
            for (var i = start; i < stop; i += step)
            {
                yield return i;
            }
        }
        else if (start > stop && step < 0)
        {
            for (var i = start; i > stop; i += step)
            {
                yield return i;
            }
        }
    }

    public static IEnumerable<int> RangePython(int stop)
    {
        return RangePython(0, stop);
    }
}

步骤的用法示例：

foreach (var i in EnumerableUtilities.RangePython(0, 10, 3))
{
    Console.WriteLine(i);
}

输出：

0
3
6
9