迭代器與生成器

迭代器

可迭代物件

 字串、列表、元組、字典、集合 都可以被for迴圈，說明他們 都是可迭代物件 。

print([1,2].__iter__())
#結果
<list_iterator object at 0x1024784a8>

迭代器

迭代器是一個可以記住遍歷的位置的物件。

迭代器物件從集合的第一個元素開始訪問，直到所有的元素被訪問完結束。迭代器只能往前不會後退。

字串，列表或元組物件都可用於建立迭代器,檔案本身就是迭代器物件。

迭代器有兩個基本的方法

迭代器 ：必須擁有__iter__方法和__next__方法。

iter(obj) 和 next(obj) <<====>>obj.__iter__ 和 obj.__next__

obj為可迭代物件，通過__iter__()變成迭代器，迭代器物件可以通過__next__()取值。

生成器 ⊆ 迭代器 ⊆ 迭代物件

優點：   1、提供一種不依賴與索引的迭代取值方式==>>應用於for迴圈
　　　　2、節省記憶體

from collections import Iterable,Iterator
# Iterable可迭代，Iterator迭代器

isinstance([], Iterable) 
 
#ture

isinstance('abc', Iterable) #ture

#------------------------------------------------
isinstance((x for x in range(10)), Iterator) #true

isinstance([], Iterator) #false

print(isinstance([].__iter__(), Iterator)) #true

for迴圈機制

1、先呼叫in後那個物件的__iter__方法，得到該物件的迭代器物件

2、執行迭代器物件的__next__方法，將得到的返回值賦值in前面的變數名，然後執行一次迴圈體程式碼

3、迴圈往復，直到取乾淨迭代器內所有的值，自動捕捉異常結束迴圈

類做迭代器

__iter__()方法返回一個特殊的迭代器物件， 這個迭代器物件實現了__next__()

方法並通過StopIteration異常標識迭代的完成。

class Test(object):

    def __iter__(self):
        self.a = 1
        return self

    def __next__(self):
        b = self.a
        self.a +=1
        return b

test = Test()

it = test.__iter__() 
print(it.__next__()) #1  
print(it.__next__()) #2
print(it.__next__()) #3
print(it.__next__()) #4

生成器

在 Python 中，使用了 yield 的函式被稱為生成器（generator）。

生成器是一個返回迭代器的函式，只能用於迭代操作，更簡單點理解生成器就是一個迭代器。

在呼叫生成器執行的過程中，每次遇到 yield 時函式會暫停並儲存當前所有的執行資訊，返回 yield 的值,並在下一次執行

next() 方法時從當前位置繼續執行。

簡單生成器的建立

a = ( x*2 for x in range(5))
print(type(a))     #<class 'generator'>

用yield建立生成器

#生成器，主要生成特定的數，每呼叫一次生成一個數，不會佔用太大空間
def creatNum(num):    # 生成器函式 - 斐波那契
    print("-----start------")
    a,b = 0,1
    for i in range(num):
        #相當於return
        yield b            #函式加yield就變成生成器，無法正常呼叫，返回的是一個例項物件的值
        a,b = b,a+b
    print("\n------end-------")

a = creatNum(10)  #a是一個迭代器，由生成器返回生成

while True:
    try:
        print(next(a),end=' ')
    except Exception as e:
        print(e)
        break
#結果
-----start------
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 
------end-------

send(None)帶引數

def test():
    i = 0
    while i<5:
        temp = yield i    #每次yield返回值時會產生斷點，下次呼叫會從斷點出讀取。
        print(temp)
        i+=1

t = test()
print(type(t))

print(t.__next__())  #0

print(t.__next__())  #None,1

t.send('ni')         #ni
# send()和__next__等價,send()可以傳遞引數
# t,send(None)開頭用None

yield案例

# The most glorious thing is labor.

def labor():
    print("The most glorious thing is",end=' ')
    a = yield 5
    print(a)
    b = yield 1
    print("Traceback (most recent call last):")


l = labor()
print(type(l))
m = l.__next__()   #獲取了yield 5 的引數值 5
n = l.send("labor")  #獲取了yield 1 的引數值 1
print("Labor Day date:%d月%d號"%(m,n))

#結果：
<class 'generator'>
The most glorious thing is labor
Labor Day date:5月1號

enumerate（迭代器生成元組）

#生成一個11,20的列表
ls = [a+1 for a in range(10,20)]    #列表生成器[10,20)
print(ls)

for i in enumerate(ls):    #將迭代器生成元組
    print(i)
#(0, 11)
#(1, 12)
#(2, 13)
#...
#(9, 20)

range生成器

#生成偶數列表
a = [i for i in range(10) if i%2==0] #range(x),預設[0,x)
print(a)     #[0, 2, 4, 6, 8]

# #生成5個0
b =[0 for i in range(5)]
print(b)        #[0, 0, 0, 0, 0]

# #生成 1,1,2,2,3,3
c = [i for i in range(1,4) for j in range(2)]#第一個for顯示數字，第二個for次數
print(c)      #[1, 1, 2, 2, 3, 3]

d = [(i,j) for i in range(3) for j in range(2)]#相當於for迴圈的巢狀
print(d)     #[(0,0), (0, 1), (1, 0), (1, 1), (2, 0), (2, 1)]