一、迭代器
迭代是访问集合元素的一种方式。迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。
1.1 判断一个对象是否可迭代
可以使用 isinstance() 判断一个对象是否是 Iterable 对象：
In [50]:
from
collections
import
Iterable
In [
51
]: isinstance([], Iterable)
Out[
51
]: True
In [
52
]: isinstance({}, Iterable)
Out[
52
]: True
In [
53]: isinstance(
'
abc
'
, Iterable)
Out[
53
]: True
In [
54
]: isinstance(mylist, Iterable)
Out[
54
]: False
In [
55]: isinstance(100
, Iterable)
Out[
55]: False
1.2 可迭代对象的本质
我们分析对可迭代对象进行迭代使用的过程，发现每迭代一次（即在for...in...中每循环一次）都会返回对象中的下一条数据，一直向后读取数据直到迭代了所有数据后结束。那么，在这个过程中就应该有一个“人”去记录每次访问到了第几条数据，以便每次迭代都可以返回下一条数据。我们把这个能帮助我们进行数据迭代的“人”称为迭代器(Iterator)。
可迭代对象的本质就是可以向我们提供一个这样的中间“人”即迭代器帮助我们对其进行迭代遍历使用。
可迭代对象通过__iter__方法向我们提供一个迭代器，
我们在迭代一个可迭代对象的时候，实际上就是先获取该对象提供的一个迭代器，然后通过这个迭代器来依次获取对象中的每一个数据.
那么也就是说，一个具备了__iter__方法的对象，就是一个可迭代对象
1
from
collections
import
Iterable
2
3
4
class
MyList(object):
5
6
def
__init__
(self):
7
self.container =
[]
8
9
def
add(self, item):
10
self.container.append(item)
11
12
def
__iter__
(self):
13
"""
返回一个迭代器
"""
14
pass
15
16
17
mylist =
MyList()
18
print
(isinstance(mylist, Iterable))
#
True
这回测试发现添加了__iter__方法的mylist对象已经是一个可迭代对象了
1.3 iter()函数和next()函数
list、tuple等都是可迭代对象，我们可以通过iter()函数获取这些可迭代对象的迭代器。然后我们可以对获取到的迭代器不断使用next()函数来获取下一条数据。iter()函数实际上就是调用了可迭代对象的__iter__方法。
>>> li = [11, 22, 33, 44, 55
]
>>> li_iter =
iter(li)
>>>
next(li_iter)
11
>>>
next(li_iter)
22
>>>
next(li_iter)
33
>>>
next(li_iter)
44
>>>
next(li_iter)
55
>>>
next(li_iter)
Traceback (most recent call last):
File
"
StopIteration
>>>
注意，当我们已经迭代完最后一个数据之后，再次调用next()函数会抛出StopIteration的异常，来告诉我们所有数据都已迭代完成，不用再执行next()函数了。
1.4 如何判断一个对象是否是迭代器
可以使用 isinstance() 判断一个对象是否是 Iterator 对象：
In [56]:
from
collections
import
Iterator
In [
57
]: isinstance([], Iterator)
Out[
57
]: False
In [
58
]: isinstance(iter([]), Iterator)
Out[
58
]: True
In [
59]: isinstance(iter(
"
abc
"
), Iterator)
Out[
59]: True
1.5 迭代器Iterator
通过上面的分析，我们已经知道，迭代器是用来帮助我们记录每次迭代访问到的位置，当我们对迭代器使用next()函数的时候，迭代器会向我们返回它所记录位置的下一个位置的数据。实际上，在使用next()函数的时候，调用的就是迭代器对象的__next__方法（Python3中是对象的__next__方法，Python2中是对象的next()方法）。所以，我们要想构造一个迭代器，就要实现它的__next__方法。但这还不够，python要求迭代器本身也是可迭代的，所以我们还要为迭代器实现__iter__方法，而__iter__方法要返回一个迭代器，迭代器自身正是一个迭代器，所以迭代器的__iter__方法返回自身即可。
一个实现了__iter__方法和__next__方法的对象，就是迭代器。
1
#
实现迭代器(两个类的写法)
2
class
MyList(object):
3
"""
4
自定义的一个可迭代对象
5
"""
6
7
def
__init__
(self):
8
self.items =
[]
9
10
def
add(self, val):
11
self.items.append(val)
12
13
def
__iter__
(self):
14
myiterator =
MyIterator(self)
15
16
return
myiterator
17
18
19
class
MyIterator(object):
20
"""
21
自定义的供上面可迭代对象使用的一个迭代器
22
"""
23
def
__init__
(self, mylist):
24
self.mylist =
mylist
25
#
current用来记录当前访问到的位置
26
self.current =
0
27
28
def
__next__
(self):
29
if
self.current <
len(self.mylist.items):
30
item =
self.mylist.items[self.current]
31
self.current += 1
32
return
item
33
else
:
34
raise
StopIteration
35
36
def
__iter__
(self):
37
return
self
38
39
40
if
__name__
==
'
__main__
'
:
41
mylist =
MyList()
42
mylist.add(1
)
43
mylist.add(2
)
44
mylist.add(3
)
45
mylist.add(4
)
46
mylist.add(5
)
47
for
num
in
mylist:
48
print
(num)
1
实现迭代器(写在一个类)
2
class
MyList(object):
3
4
5
def
__init__
(self):
6
self.container =
[]
7
self.current =
0
8
9
10
def
add(self, item):
11
self.container.append(item)
12
13
14
def
__iter__
(self):
15
16
17
return
self
18
19
20
def
__next__
(self):
21
if
self.current <
len(self.container):
22
item =
self.container[self.current]
23
self.current += 1
24
return
item
25
else
:
26
raise
StopIteration
27
28
29
30
31
my_list =
MyList()
32
my_list.add(1
)
33
my_list.add(2
)
34
my_list.add(3
)
35
my_list.add(4
)
36
my_list.add(5
)
37
38
39
for
num
in
my_list:
40
print
(num)
1.6 for...in...循环的本质
for item in Iterable 循环的本质就是先通过iter()函数获取可迭代对象Iterable的迭代器，然后对获取到的迭代器不断调用next()方法来获取下一个值并将其赋值给item，当遇到StopIteration的异常后循环结束。
迭代器的特点：
-
节省内存
-
惰性机制
-
不能反复，只能向下
1.7 迭代器的应用场景
斐波那契数列
1
class
FibIterator(object):
2
"""
3
斐波那契数列
4
"""
5
6
def
__init__
(self, n):
7
"""
8
:param n:int, 指明生成数列的前n个数
9
"""
10
self.n =
n
11
#
current用来保存当前生成到数列中的第几个数了
12
self.current =
0
13
#
num1用来保存前前一个数，初始值为数列中的第一个数0
14
self.num1 =
0
15
#
num2用来保存前一个数，初始值为数列中的第二个数1
16
self.num2 = 1
17
18
def
__next__
(self):
19
"""
20
被next()函数调用来获取下一个数
21
:return:
22
"""
23
24
if
self.current <
self.n:
25
num =
self.num1
26
self.num1, self.num2 = self.num2, self.num1+
self.num2
27
self.current += 1
28
return
num
29
else
:
30
raise
StopIteration
31
32
def
__iter__
(self):
33
"""
34
"迭代器的__iter__返回自身即可
35
:return:
36
"""
37
return
self
38
39
40
if
__name__
==
'
__main__
'
:
41
fib = FibIterator(10
)
42
for
num
in
fib:
43
print
(num, end=
"
"
)
除了for循环能接收可迭代对象，list、tuple等也能接收。
1
除了for循环能接收可迭代对象，list、tuple等也能接收。
2
3
li = list(FibIterator(15
))
4
print
(li)
5
tp = tuple(FibIterator(6
))
6
print
(tp)
