• 第三章 3.6 生成器&迭代器


    掌握列表生成式 生成器 迭代器

    a = [i+1 for i in range(10)]

    a

    [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]

    这样的写法就叫列表生成式

    生成器

     如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量空间。在python中这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator

    要创建一个generator,有很多种方法,第一种方法简单,只要一个列表生成式的[]改成(),就创建了一个generator

    L = [x*x for x in range(10)]

    L

    [0,1,4,9,16,25,36,49,64,81]

    g = (x*x for x in range(10)

    g

    <genertor object <genexpr> at 0x1022ef630>

    next(g)

    0

    next(g)

    1

    。。。。

    next(g)

    Traceback(most recent call last):

      File "<stdin>", line 1,in <module>

       Stoplteration

    generator 保存的算法,每次调用next(g)就计算出g的下一个元素的值,直到计算到最后一个元素,没有跟多的元素时,抛出Stoplteration的错误

    genertrator也是可迭代对象 可以用for循环

    g = (x*x for x in range(10))

    for n in g:

        print(n)

    0

    1

    4

    ......

    打印generator的值 可以通过next()函数获得generator的下一个值 ,不需要关心Stoplteration 的错误

    斐波那契数列,除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到

    斐波那契数列用列表生成式写不出来,但是,有函数把它打印出来却很容易

    def fib(max):

        n,a,b=0,0,1

        while n <max:

            print(b)

            a,b = b, a+b

            n += 1

        return 'done'

    1

    1

    2

    3

    5

    ...

    55

    done

    把fib函数变成generator ,只需把print(b)改为yieldb就可以

    def fib(max):
        n,a,b = 0,0,1

        while n < max:

            #print(b)

            yield b

            a, b  = b ,a+b

           n += 1

        return 'done'

    f = fib(6)

    b

    <generator object fib at 0x104feaaa0>

    print(data.__next__())

    1

    一般不适用next()来抓取下一个返回值,而是直接用for循环来迭代

    for i in fib(6):

        print(i)

    1

    1

    2

    3

    5

    8

    但是这样拿不到return语句的返回值,返回值包含在Stoplteratiod的value中

    g = fib(6)

    while True:

        try:

            x = next(g)

            print('g:',x)

        except Stoplteration as e:

            print('Generator return value:',e.value)

            break

    迭代器

    可以直接作用于for 循环的数据类型有以下几种:

    一类是集合数据类型,如list tuple dict set str 等

    一类是generator 包括生成器带yield的generator function

    这些可以直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象 iterable

    可使用isinstance()判断一个对象是否是iterable对象

    from collections import iteerable

    isinstance([], lterable)

    True

    isinstance({},lterable)

    True

    isinstance('abc',lterable)

    True

    isinstace((x for x in range(10)),lterable)

    True

    isinstance(100,lterable)

    False

    可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器 lterator

    可以使用isinstance()判断一个对象是否是lterator对象

    isinstance([], lterator)

    False

    isinstance({},lterator)

    False

    isinstance('abc',lterator)

    False

    isinstace((x for x in range(10)),lterator)

    True

    生成器都是lterator 对象, 但是list dict str 虽然是 lterable ,却不是iterator

    把list  dict str 等lterable 变成lterator 可以使用iter()函数

    isinstance(iter([]),lterator)

    True

    isinstance(iter('abc'),lterator)

    True

    python的lterator对象表示的是一个数据流,lterator 对象可以被next()函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据是抛出Stoplteration错误,可以把这个数据流看作一个有序序列,但是我们却不能提前直到序列长度,只能不断next()函数实现需要计算下一个数据,所以lterator的计算是惰性的,只需在需要返回下一个数据是它才会计算

        lterator甚至可以表示一个无限大的数据流,例如全体自然数,而使用list是永远不能存储全体自然数的。

    小结

    凡是可使用for循环的对象都是lterable类型

    凡是可使用next()函数的对象都是lterator类型,它们表示一个惰性计算的序列

    集合数据类型如list dict str 等是lterable 但是不是lterator ,不过可以通过iter()函数获取一个lterator对象,

    python3的for 循环本质上就是通过不断调用next()函数实现的,例如

    for x in [1,2,3,4,5]

        pass

    完全等价于

    it = iter([1,2,3,4,5])

    #循环

    while True:

        try:

           #获取下一个值:

           x = next(it)

        except Stoplteration:

            #遇到Stoplteration就退出循环

           break

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