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  • 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+)

    list=[1,2,3,4]
    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+)
    #!/usr/bin/python3

    list=[1,2,3,4]
    it = iter(list) # 创建迭代器对象
    for x in it:
    print (x, end=” “)
    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+)
    #!/usr/bin/python3

    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()
    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+)
    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))
    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+)
    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)
    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+)
    #!/usr/bin/python3

    import sys

    def fibonacci(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 = fibonacci(10) # f 是一个迭代器,由生成器返回生成

    while True:
    try:
    print (next(f), end=” “)
    except StopIteration:
    sys.exit()
    执行以上程序,输出结果如下:

    0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

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