Python3 迭代器与生成器
迭代器
迭代是Python最强大的功能之一,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。
迭代器有两个基本的方法:iter() 和 next()。
字符串,列表或元组对象都可用于创建迭代器:
实例(Python 3.0+)
>>> it = iter(list) # 创建迭代器对象
>>> print (next(it)) # 输出迭代器的下一个元素
1
>>> print (next(it))
2
>>>
迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历:
实例(Python 3.0+)
执行以上程序,输出结果如下:
1 2 3 4
也可以使用 next() 函数:
实例(Python 3.0+)
执行以上程序,输出结果如下:
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。
更多内容查阅:Python3 面向对象
__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:
实例(Python 3.0+)
执行输出结果为:
1 2 3 4 5
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 20 次迭代后停止执行:
实例(Python 3.0+)
执行输出结果为:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
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。
以下实例使用 yield 实现斐波那契数列:
实例(Python 3.0+)
执行以上程序,输出结果如下:
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55
cowpea
115***1355@qq.com
来看一下有yield和没有yield的情况会对生成器了解多点:
第一种:使用 yield
输出结果:
第二种:不使用 yield
输出结果:
第二种没有yield时,函数只是简单执行,没有返回迭代器f。这里的迭代器可以用生成l列表来理解一下:
这里的m就像上面的f一样,是迭代器。
cowpea
115***1355@qq.com
ErikaEmma
463***503@qq.com
参考地址
什么情况下需要使用 yield?
一个函数 f,f 返回一个 list,这个 list 是动态计算出来的(不管是数学上的计算还是逻辑上的读取格式化),并且这个 list 会很大(无论是固定很大还是随着输入参数的增大而增大),这个时候,我们希望每次调用这个函数并使用迭代器进行循环的时候一个一个的得到每个 list 元素而不是直接得到一个完整的 list 来节省内存,这个时候 yield 就很有用。
具体怎么使用 yield 参考:Python yield 使用浅析
以斐波那契函数为例,我们一般希望从 n 返回一个 n 个数的 list:
上面那个 fab 函数从参数 max 返回一个有 max 个元素的 list,当这个 max 很大的时候,会非常的占用内存。
一般我们使用的时候都是这个样子的,比如:
这样我们实际上是先生成了一个 1000 个元素的 list:f,然后我们再去使用这个 f。
现在,我们换一个方法:
因为我们实际使用的是 list 的遍历,也就是 list 的迭代器。那么我们可以让这个函数 fab 每次只返回一个迭代器——一个计算结果,而不是一个完整的 list:
这样,我们每次调用fab函数,比如这样:
或者 next 函数之类的,实际上的运行方式是每次的调用都在 yield 处中断并返回一个结果,然后再次调用的时候再恢复中断继续运行。
ErikaEmma
463***503@qq.com
参考地址
collector
120***9047@qq.com
对yield的测试结果:
collector
120***9047@qq.com
怀雨
522***18@qq.com
如果再加一句:
所以返回值的类型,应该是当前调用时,yield 返回值的类型。
怀雨
522***18@qq.com
hid4net
hid***t@qq.com
感谢楼上各位的实例,自己写了一个小例程,便于我这样的新手理解。
输出是这样的:
hid4net
hid***t@qq.com
really
nin***ally9@gmail.com
参考地址
前文提到:字符串,列表或元组对象都可用于创建迭代器。
字符串(Strings):
普通的旧字符串也是可迭代的。
输出结果为:
列表(Lists):
这些可能是最明显的迭代。
输出结果为:
元组(Tuples):
元组在某些基本方面与列表不同,注意到以下示例中的可迭代对象使用圆括号而不是方括号,但输出与上面列表示例的输出相同。
输出结果为:
字典(Dictionaries):
字典是键值对的无序列表。当您使用for循环遍历字典时,您的虚拟变量将使用各种键填充。
输出结果为:
也许不是这个顺序,字典是无序的!!!
really
nin***ally9@gmail.com
参考地址
wuguandong
963***591@qq.com
使用自定义迭代器实现斐波那契数列
wuguandong
963***591@qq.com