Python 迭代器



Python 迭代器

搞懂Python函数的定义与调用

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:

 list = ["dog","cat","cow","lion","wolf"]
# 创建迭代器对象
it = iter(list)
for x in it:
    print (x, end=" ")

执行结果:
dog cat cow lion wolf

也可以使用 next() 函数:
 import sys # 引入 sys 模块
list = ["dog","cat","cow","lion","wolf"]
# 创建迭代器对象
it = iter(list)
while True:
    try:
        print (next(it))
    except StopIteration:
        sys.exit()

执行结果:
dog
cat
cow
lion
wolf

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。
__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。
创建一个返回数字的迭代器,初始值为 1,逐步递增 1:
 class NumberCount:
    def __iter__(self):
        self.number = 1
        return self

    def __next__(self):
        x = self.number
        self.number += 1
        return x

y = NumberCount()
z = iter(y)
print(next(z))
print(next(z))
print(next(z))

执行结果:
1
2
3

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 5 次迭代后停止执行:
 class NumberCount:
    def __iter__(self):
        self.number = 1
        return self

    def __next__(self):
        if self.number <= 5:
            x = self.number
            self.number += 1
            return x
        else:
            raise StopIteration
y = NumberCount()
z = iter(y)
for x in z:
    print(x)

执行结果:
1
2
3
4
5

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:
 import sys # 引入 sys 模块
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()

执行结果:
0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55