迭代器
什么是迭代器
- 迭代是Python最强大的功能之一,是访问序列中元素的一种方式。
- 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()。
可迭代对象
- 字符串、列表、元组对象等都是可迭代对象
- 字符串、列表、元组对象等都可以创建迭代器
也就是说:
字符串、列表、元组对象等暂时不是迭代器,暂时不能被迭代。但是,它们成为迭代器之后就可以被迭代了,如for循环。
利用可迭代对象Iterable创建迭代器Iterator
l=[1,2,3,4] #l:可迭代对象
i=iter(l) #i:迭代器
print(next(i)) #输出1
print(next(i)) #输出2
print(i.__next__()) #输出3
解释:
- iter()函数可以将可迭代对象创建为迭代器
- 利用next函数可以得到下一个元素值
- 迭代器能够记住遍历的位置,所以可以依次调用next()
- 可迭代对象:Iterable
- 迭代器:Iterator
- 可迭代对象不能被迭代,不能调用next()。成为迭代器之后才可以。
注意:
遍历完毕后,若再次调用next()函数,则会抛出异常:StopIteration,处理此异常即可。
处理StopIteration异常
try:
l=[1,2]
i=iter(l)
print(next(i)) #输出1
print(next(i)) #输出2
print(next(i)) #抛出异常
except StopIteration as stopIteration:
print("遍历完成")
刨析for循环
for循环实现了序列的遍历,那它怎么实现的呢?
for循环做的三件事:
- 创建迭代器
- 调用next方法
- 处理StopIteration异常
模拟for循环:
a=[100,200,300,400,500]
j=None
i=iter(a) #1.创建迭代器
while(True):
try:
j=next(i) #2.调用next方法
except StopIteration as stopIteration: #3.处理StopIteration异常
break
print(j)
结果:
100
200
300
400
500
生成器
什么是生成器?
- 生成器是一种特殊的迭代器。
- 普通的迭代器将所有数据存放在内存中,极其占用内存空间。
- 生成器不将数据存入内存,而是通过计算得到数据。
生成式生成器
a=(x*x for x in range(4))
print(next(a)) #输出0
print("---------------------")
for i in a: #输出1、4、9
print(i)
解释:
- 生成式生成器的语法与列表生成式相似,但用小括号( )包裹。列表生成式用[ ]包裹。
- 数据不会存放在内存中,每一个调用next函数,就会计算一次数据。
- 使用生成器的好处是:节约内存空间。
函数生成器
- 函数生成器使用关键字yield来产生数据。
- 通过next()来得到yield产生的数据
def get():
yield 1
yield 2
g=get()
print(next(g)) #输出1
print(next(g)) #输出2
解释:
- 依次产生1和2,第三次调用next()则报错
- 运行yield语句后,python立即设置断点,停止运行此函数,等待下一次调用next()
- 每次运行,将从上一次的断点处(即上一个yield后)开始运行。
函数生成器-send
- 通过send函数得到下一个值
- send函数还可以传入一个值,这个值将被yield接收到
def func():
count1 = yield 1
print("count1=" , count1)
count2 = yield 2
print("count2=" , count2)
yield 3
g = func()
print(g.send(None))
print(g.send(2))
结果:
1
count1= 2
2
解释:
count1 = yield 1
是赋值语句,先执行等号右边。- 运行yield语句后,暂停运行此函数,所以第一次并没有接收值。所以第一次通过send得到值需要用send(None)。
- 此处的知识可以运用到协程上。
应用-斐波那契序列
可以得到无限多个斐波那契序列中的元素:
def fib():
a=1
b=1
yield a
yield b
while(True):
yield a+b
temp=a+b
a=b
b=temp
f = fib()
for i in range(10):
print(next(f),end=" ")
结果:
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55