迭代器
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後退。
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於創建迭代器:
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
1
>>> 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:
1 2 3 4
創建一個迭代器
把一個類作爲一個迭代器使用需要在類中實現兩個方法 __iter__() 與 __next__() 。
如果你已經瞭解的面向對象編程,就知道類都有一個構造函數,Python 的構造函數爲 __init__(), 它會在對象初始化的時候執行。
__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__() 方法並通過 StopIteration 異常標識迭代的完成。
__next__() 方法(Python 2 裏是 next())會返回下一個迭代器對象。
創建一個返回數字的迭代器,初始值爲 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))
執行輸出結果爲:
1 2 3 4 5
StopIteration
StopIteration 異常用於標識迭代的完成,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後觸發 StopIteration 異常來結束迭代。
在 20 次迭代後停止執行:
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)
執行輸出結果爲:
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 的函數被稱爲生成器(generator)。
跟普通函數不同的是,生成器是一個返回迭代器的函數,只能用於迭代操作,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 時函數會暫停並保存當前所有的運行信息,返回 yield 的值, 並在下一次執行 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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