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    3. python世界

      Python3 迭代器與生成器

      本文發布日期:2020-08-01 23:56:40

      迭代是Python最強大的功能之一,是訪問集合元素的一種方式。

      迭代器是一個可以記住遍歷的位置的對象。

      迭代器對象從集合的第一個元素開始訪問,直到所有的元素被訪問完結束。迭代器只能往前不會后退。

      迭代器有兩個基本的方法:iter() 和 next()。

      字符串,列表或元組對象都可用于創建迭代器:

      實例(Python 3.0+)

      >>> list=[1,2,3,4]
      >>> it = iter(list)    # 創建迭代器對象
      >>> print (next(it))   # 輸出迭代器的下一個元素
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      >>> print (next(it))
      2
      >>> 

      迭代器對象可以使用常規for語句進行遍歷:

      實例(Python 3.0+)

      #!/usr/bin/python3 list=[1,2,3,4] it = iter(list) # 創建迭代器對象 for x in it: print (x, end=" ")

      執行以上程序,輸出結果如下:

      1 2 3 4

      也可以使用 next() 函數:

      實例(Python 3.0+)

      #!/usr/bin/python3 import sys # 引入 sys 模塊 list=[1,2,3,4] it = iter(list) # 創建迭代器對象 while True: try: print (next(it)) except StopIteration: sys.exit()

      執行以上程序,輸出結果如下:

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      4

      創建一個迭代器

      把一個類作為一個迭代器使用需要在類中實現兩個方法 __iter__() 與 __next__() 。

      如果你已經了解的面向對象編程,就知道類都有一個構造函數,Python 的構造函數為 __init__(), 它會在對象初始化的時候執行。

      更多內容查閱:Python3 面向對象

      __iter__() 方法返回一個特殊的迭代器對象, 這個迭代器對象實現了 __next__() 方法并通過 StopIteration 異常標識迭代的完成。

      __next__() 方法(Python 2 里是 next())會返回下一個迭代器對象。

      創建一個返回數字的迭代器,初始值為 1,逐步遞增 1:

      實例(Python 3.0+)

      class MyNumbers: def __iter__(self): self.a = 1 return self def __next__(self): x = self.a self.a += 1 return x myclass = MyNumbers() myiter = iter(myclass) print(next(myiter)) print(next(myiter)) print(next(myiter)) print(next(myiter)) print(next(myiter))

      執行輸出結果為:

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      StopIteration

      StopIteration 異常用于標識迭代的完成,防止出現無限循環的情況,在 __next__() 方法中我們可以設置在完成指定循環次數后觸發 StopIteration 異常來結束迭代。

      在 20 次迭代后停止執行:

      實例(Python 3.0+)

      class MyNumbers: def __iter__(self): self.a = 1 return self def __next__(self): if self.a <= 20: x = self.a self.a += 1 return x else: raise StopIteration myclass = MyNumbers() myiter = iter(myclass) for x in myiter: print(x)

      執行輸出結果為:

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      生成器

       

      在 Python 中,使用了 yield 的函數被稱為生成器(generator)。

      跟普通函數不同的是,生成器是一個返回迭代器的函數,只能用于迭代操作,更簡單點理解生成器就是一個迭代器。

      在調用生成器運行的過程中,每次遇到 yield 時函數會暫停并保存當前所有的運行信息,返回 yield 的值, 并在下一次執行 next() 方法時從當前位置繼續運行。

      調用一個生成器函數,返回的是一個迭代器對象。

      以下實例使用 yield 實現斐波那契數列:

      實例(Python 3.0+)

      #!/usr/bin/python3 import sys def fibonacci(n): # 生成器函數 - 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 = fibonacci(10) # f 是一個迭代器,由生成器返回生成 while True: try: print (next(f), end=" ") except StopIteration: sys.exit()

      執行以上程序,輸出結果如下:

      0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55
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