Python可迭代物件、迭代器和生成器
阿新 • • 發佈：2020-07-11
Python可迭代物件、迭代器和生成器
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目錄
- Python可迭代物件、迭代器和生成器
- 總覽：可迭代物件、迭代器、生成器之間的關係
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- 2.2.1 生成器表示式（元組推導式）
- 2.2.2 帶有關鍵字yield的函式
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- 3.1 給定一個list和一個指定數字，求這個數字在list中的位置
- 3.2 給定兩個序列，判定第一個是不是第二個的子序列
- 3.3 計算0-9數字的平方和
- 3.4 web自動化測試pytest框架，測試夾具設定前後置條件
總覽：可迭代物件、迭代器、生成器之間的關係
- 可迭代物件：可以進行for迴圈的都是可迭代物件，原因是其內部實現了一個
__iter__方法 - 迭代器：能夠用next()函式，都是迭代器物件，其內部實現了
__iter__和__next__方法 - 生成器：元組推導式和函式裡使用yield的函式都是生成器
- 生成器是一種特殊的迭代器，迭代器也是可迭代物件，可迭代物件可通過iter()函式轉化為成為迭代器
- 容器（列表，元組，字典，集合）是可迭代物件，可迭代物件呼叫 iter() 函式，可以得到一個迭代器。迭代器可以通過 next() 函式來得到下一個元素，從而支援遍歷。
1.可迭代物件和迭代器
1.1 基礎概念
_iter_()
_next_()
1.2 判斷
from collections.abc import Iterable, Iterator
a = [1, 2, 3]
b = iter(a) # 可迭代物件呼叫內建iter()方法返回一個迭代器
isinstance(a, Iterable)
isinstance(b, Iterator)
isinstance(b, Iterable)
1.3 for迴圈本質
呼叫可迭代物件的_iter_()方法，得到該物件對應的迭代器物件，然後無限呼叫_next_()方法，得到物件中的每一個元素，直到Stopiteration異常，代表迭代器中已無下一個元素，for迴圈自動處理該異常，跳出迴圈。
# 字典的鍵，值，鍵值對都是可迭代物件
for key in {'one':1, 'two':2}:
print(key)
# 字串是可迭代物件
for char in "123":
print(char)
# 開啟的text同樣是可迭代物件
for line in open("myfile.txt"):
print(line, end='')
1.4 不想用for迴圈迭代了，如何使用迭代器？
- 先呼叫容器（以字串為例）的iter()函式
- 再使用next()內建函式來呼叫
__next__()方法 - 當元素用盡時，
__next__()將引發 StopIteration 異常
1.5 列表推導式
- 用[]
li = [i for i in range(10)]
print(li)
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 每個元素在生成後都會存在記憶體中，如果元素很多，就會佔用很大的儲存空間
迭代器實現一個列表：[i for i in range(1000)]，
2. 生成器Generator
2.1 概念
在Python中，我們把一邊迴圈一邊計算的機制，稱為生成器。生成器也是一種迭代器，但由於它們並沒有把所有的值存在記憶體中，而是在執行時生成值，因此只能迭代一次。
使用生成器，可以寫出來更加清晰的程式碼；合理使用生成器，可以降低記憶體佔用、優化程式結構、提高程式速度。
2.2 如何實現和使用？
2.2.1 生成器表示式（元組推導式）
- 用（）
ge = (i for i in range(10))
print(li)
# <generator object <genexpr> at 0x7f4f446a21d0>
next(ge)
# 0
- 生成器表示式可以認為是一種特殊的生成器函式，返回生成器物件，一次只返回一個值
2.2.2 帶有關鍵字yield的函式
- 程式執行到yied這一行的時候，生成器呼叫next()函式生成一個值，同時暫停程式，直到下次呼叫next()函式時才啟用，從上次離開的位置恢復執行
def reverse(data):
for index in range(len(data)):
yield data[index]
print("大大")
# reverse('golf'), 此條語句返回一個生成器物件（也是可迭代物件），for迴圈實現遍歷沒毛病
for char in reverse('golf'):
print(char)
# 輸出
g
o
l
f
大大
# 遍歷方法2
char = reverse('golf') # 返回一個生成器物件，<generator object reverse at 0x7f71c8124250>
print(next(char))
print(next(char))
print(next(char))
print(next(char))
print(next(char))
# 輸出
g
o
l
f
大大
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration Traceback (most recent call last)
3. 應用舉例
3.1 給定一個list和一個指定數字，求這個數字在list中的位置
# 常規for迴圈遍歷
def index_normal(L, target):
result = []
for i, num in enumerate(L):
if num == target:
result.append(i)
return result
print(index_normal([1, 6, 2, 4, 5, 2, 8, 6, 3, 2], 2))
# 使用生成器
def index_generator(L, target):
for i, num in enumerate(L):
if num == target:
yield i
# index_generator會返回一個生成器物件，需要使用list轉換為列表後，才能print輸出
print(list(index_generator([1, 6, 2, 4, 5, 2, 8, 6, 3, 2], 2)))
# 輸出
[2, 5, 9]
3.2 給定兩個序列，判定第一個是不是第二個的子序列
解析：序列就是列表，子序列指的是一個列表的元素在第二個列表中都按順序出現，但是並不必挨在一起
def is_subsequence(a, b):
b = iter(b) # 把列表b轉化成一個迭代器
return all(i in b for i in a)
# （i for i in a），將列表a初始化為一個生成器，可以遍歷物件a
# i in b，判斷生成器next()函式遍歷a的指是否在迭代器b呼叫next()得到的物件中
# all函式,判斷一個迭代器的元素是否全部為True
print(is_subsequence([1, 3, 5], [1, 2, 3, 4, 5]))
print(is_subsequence([1, 4, 3], [1, 2, 3, 4, 5]))
# 輸出
True
False
3.3 計算0-9數字的平方和
sum(i*i for i in range(10))
# 285
3.4 web自動化測試pytest框架，測試夾具設定前後置條件
@pytest.fixture(scope="class")
def browser():
"""啟動和關閉瀏覽器"""
# 初始化瀏覽器
driver = webdriver.Chrome()
# 設定隱式等待
driver.implicitly_wait(10)
# 瀏覽器頁面最大化
driver.maximize_window()
# 返回一個瀏覽器物件
yield driver
driver.quit()