Python基础入门(迭代器和生成器)

发布时间:2019-03-12 23:20:58编辑:auto阅读(1719)

    Python迭代器

    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(),且字符串、列表或元组对象都可用于创建迭代器,迭代器对象可以使用常规 for 语句进行遍历,也可以使用 next() 函数来遍历。

    具体的实例:

    字符创创建迭代器对象

    str1 = 'jaybo'
    
    iter1 = iter ( str1 )

    list对象创建迭代器

    list1 = [1,2,3,4]
    
    iter2 = iter ( list1 )

    3、tuple(元祖) 对象创建迭代器

    tuple1 = ( 1,2,3,4 )
    
    iter3 = iter ( tuple1 )

    for 循环遍历迭代器对象

    for x in iter1 :
    
    print ( x , end = ' ' )
    print('\n------------------------')

    next() 函数遍历迭代器

    while True :
    
    try :
    
        print ( next ( iter3 ) )
    
    except StopIteration :
    
        break

     

    最后输出的结果:

    j a y b o
    
    1
    
    2
    
    3
    
    4

     

    list(列表)生成式:

    语法为:

    [expr for iter_var in iterable]
    
    [expr for iter_var in iterable if cond_expr]

     

    第一种语法:首先迭代 iterable 里所有内容,每一次迭代,都把 iterable 里相应内容放到iter_var 中,再在表达式中应用该 iter_var 的内容,最后用表达式的计算值生成一个列表。

    第二种语法:加入了判断语句,只有满足条件的内容才把 iterable 里相应内容放到 iter_var 中,再在表达式中应用该 iter_var 的内容,最后用表达式的计算值生成一个列表。

    实例,用一句代码打印九九乘法表:

    print('\n'.join([' '.join ('%dx%d=%2d' % (x,y,x*y) for x in range(1,y+1)) for y in range(1,10)]))

     

    输出结果:

    1x1= 1
    
    1x2= 2 2x2= 4
    
    1x3= 3 2x3= 6 3x3= 9
    
    1x4= 4 2x4= 8 3x4=12 4x4=16
    
    1x5= 5 2x5=10 3x5=15 4x5=20 5x5=25
    
    1x6= 6 2x6=12 3x6=18 4x6=24 5x6=30 6x6=36
    
    1x7= 7 2x7=14 3x7=21 4x7=28 5x7=35 6x7=42 7x7=49
    
    1x8= 8 2x8=16 3x8=24 4x8=32 5x8=40 6x8=48 7x8=56 8x8=64
    
    1x9= 9 2x9=18 3x9=27 4x9=36 5x9=45 6x9=54 7x9=63 8x9=72 9x9=81

     

    2 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。

    ①创建:

    生成器的创建:最简单最简单的方法就是把一个列表生成式的 [] 改成 ()

    gen= (x * x for x in range(10))
    
    print(gen)

     

    输出结果:

    generator object at 0x0000000002734A40

     

    创建 List 和 generator 的区别仅在于最外层的 [] 和 () 。但是生成器并不真正创建数字列表, 而是返回一个生成器,这个生成器在每次计算出一个条目后,把这个条目“产生” ( yield ) 出来。 生成器表达式使用了“惰性计算” ( lazy evaluation,也有翻译为“延迟求值”,我以为这种按需调用 call by need 的方式翻译为惰性更好一些),只有在检索时才被赋值( evaluated ),所以在列表比较长的情况下使用内存上更有效。

    ②以函数形式实现生成器:

    其实生成器也是一种迭代器,但是你只能对其迭代一次。这是因为它们并没有把所有的值存在内存中,而是在运行时生成值。你通过遍历来使用它们,要么用一个“for”循环,要么将它们传递给任意可以进行迭代的函数和结构。而且实际运用中,大多数的生成器都是通过函数来实现的。

    生成器和函数的不同:

    函数是顺序执行,遇到 return 语句或者最后一行函数语句就返回。而变成 generator 的函数,在每次调用 next() 的时候执行,遇到 yield语句返回,再次执行时从上次返回的 yield 语句处继续执行。

    举个例子:

    def odd():
    
    print ( 'step 1' )
    
    yield ( 1 )
    
    print ( 'step 2' )
    
    yield ( 3 )
    
    print ( 'step 3' )
    
    yield ( 5 )
    o = odd()
    
    print( next( o ) )
    
    print( next( o ) )
    
    print( next( o ) )

     

    输出结果:

    step 1
    
    1
    
    step 2
    
    3
    
    step 3
    
    5

     

    可以看到,odd 不是普通函数,而是 generator,在执行过程中,遇到 yield 就中断,下次又继续执行。执行 3 次 yield 后,已经没有 yield 可以执行了,如果你继续打印 print( next( o ) ) ,就会报错的。所以通常在 generator 函数中都要对错误进行捕获。

    打印杨辉三角:

    def triangles( n ): # 杨辉三角形
    
    L = [1]
    
    while True:
    
        yield L
    
        L.append(0)
    
        L = [ L [ i -1 ] + L [ i ] for i in range (len(L))]
    n= 0
    
    for t in triangles( 10 ): # 直接修改函数名即可运行
    
    print(t)
    
    n = n + 1
    
    if n == 10:
    
        break

     

    输出结果:

    [1]
    
    [1, 1]
    
    [1, 2, 1]
    
    [1, 3, 3, 1]
    
    [1, 4, 6, 4, 1]
    
    [1, 5, 10, 10, 5, 1]
    
    [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
    
    [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
    
    [1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
    
    [1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]

     

     3 延伸

    ①反向迭代

    使用 Python 中有内置的函数 reversed()。

    要注意一点就是:反向迭代仅仅当对象的大小可预先确定或者对象实现了 reversed() 的特殊方法时才能生效。 如果两者都不符合,那你必须先将对象转换为一个列表才行。

    ②同时迭代多个序列

    为了同时迭代多个序列,使用 zip() 函数,具体示例:

    names = ['jaychou', 'zjl', '周杰伦']
    
    ages = [18, 19, 20]
    
    for name, age in zip(names, ages):
    
     print(name,age)

     

    输出的结果:

    jaychou 18
    
    zjl 19
    
    周杰伦 20

     

    其实 zip(a, b) 会生成一个可返回元组 (x, y) 的迭代器,其中 x 来自 a,y 来自 b。 一旦其中某个序列到底结尾,迭代宣告结束。 因此迭代长度跟参数中最短序列长度一致。注意理解这句话,也就是说如果 a , b 的长度不一致的话,以最短的为标准,遍历完后就结束。加V:mmp9972 小编准备了一份2018年最新Python入门教程资料,都会发给大家的~

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