python 迭代器与生成器

系统 1363 0

迭代器

迭代式访问元素的一种方式,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。

迭代器有两个基本的方法: iter()  和  next()

常见的字符串,列表或元组对象都可用于创建迭代器:

            >>> list=[1,2,3,4,5
            
              ]

            
            >>> it=
            
              iter(list)

            
            >>> 
            
              print
            
            
              (next(it))

            
            1
>>> 
            
              print
            
            
              (next(it))

            
            2
          

迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历:

            list=[1,2,3,4,5
            
              ]
it 
            
            = iter(list)    
            
              #
            
            
               创建迭代器对象
            
            
              for
            
             x 
            
              in
            
            
               it:
    
            
            
              print
            
             (x, end=
            
              "
            
            
              "
            
            )
          

输出如下:

            1  2  3  4  5  
          

也可以使用 next() 函数:

            
              import
            
             sys  
            
              #
            
            
               引入 sys 模块
            
            
              
list 
            
            = [1, 2, 3, 4
            
              ]
it 
            
            = iter(list)  
            
              #
            
            
               创建迭代器对象
            
            
              while
            
            
               True:
    
            
            
              try
            
            
              :
        
            
            
              print
            
            
              (next(it))
    
            
            
              except
            
            
               StopIteration:
        sys.exit()
            
          

输出如下:

            1
2
3
4
          

创建一个迭代器

把一个类作为一个迭代器使用需要在类中实现两个方法 __iter__() 与 __next__() 。

如果你已经了解的面向对象编程,就知道类都有一个构造函数,Python 的构造函数为 __init__(), 它会在对象初始化的时候执行。

__iter__() 方法返回一个特殊的迭代器对象, 这个迭代器对象实现了 __next__() 方法并通过 StopIteration 异常标识迭代的完成。

__next__() 方法(Python 2 里是 next())会返回下一个迭代器对象。

创建一个返回数字的迭代器,初始值为 1,逐步递增 1:

            
              class
            
            
               MyNum:
    
            
            
              def
            
            
              __iter__
            
            
              (self):
        self.a
            
            =1
        
            
              return
            
            
               self

    
            
            
              def
            
            
              __next__
            
            
              (self):
        x
            
            =
            
              self.a
        self.a 
            
            += 1
        
            
              return
            
            
               x

test
            
            =
            
              MyNum()
myiter
            
            =
            
              iter(test)


            
            
              print
            
            
              (next(myiter))

            
            
              print
            
            
              (next(myiter))

            
            
              print
            
            
              (next(myiter))

            
            
              print
            
            (next(myiter))
          

输出如下:

            1
2
3
4
          

StopIteration

StopIteration 异常用于标识迭代的完成,防止出现无限循环的情况,在 __next__() 方法中我们可以设置在完成指定循环次数后触发 StopIteration 异常来结束迭代。

在 10 次迭代后停止执行:

            
              class
            
            
               MyNum:
    
            
            
              def
            
            
              __iter__
            
            
              (self):
        self.a
            
            =1
        
            
              return
            
            
               self

    
            
            
              def
            
            
              __next__
            
            
              (self):
        
            
            
              if
            
             self.a<=10
            
              :
            x
            
            =
            
              self.a
            self.a 
            
            += 1
            
            
              return
            
            
               x
        
            
            
              else
            
            
              :
            
            
            
              raise
            
            
               StopIteration

test
            
            =
            
              MyNum()
myiter
            
            =
            
              iter(test)


            
            
              for
            
             i 
            
              in
            
            
               myiter:
    
            
            
              print
            
            (i)
          

输出结果:

            1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
          

生成器

在 Python 中,使用了 yield 的函数被称为生成器(generator)。

跟普通函数不同的是,生成器是一个返回迭代器的函数,只能用于迭代操作,更简单点理解生成器就是一个迭代器。

在调用生成器运行的过程中,每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息,返回 yield 的值, 并在下一次执行 next() 方法时从当前位置继续运行。

调用一个生成器函数,返回的是一个迭代器对象。

以下源码实现使用yield实现斐波那契数列:

            
              def
            
             myfib(n):  
            
              #
            
            
               生成器函数 - 斐波那契
            
            
    a,b,counter = 0,1
            
              ,0
    
            
            
              while
            
            
               True:
        
            
            
              if
            
             counter>
            
              n:
            
            
            
              return
            
            
              yield
            
            
               a
        a,b 
            
            = b,a+
            
              b
        counter 
            
            += 1
            
              

f
            
            =myfib(10) 
            
              #
            
            
               f 是一个迭代器,由生成器返回生成
            
            
              while
            
            
               True:
    
            
            
              try
            
            
              :
        
            
            
              print
            
            
              (next(f))
    
            
            
              except
            
            
               StopIteration:
        
            
            
              break
            
          

输出结果:

            
              0

            
            1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
          

 


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