迭代器
迭代器(iterator)有時又稱游標(cursor)是程式設計的軟件設計模式,可在容器物件(container,例如鏈表或陣列)上遍訪的界面,設計人員無需關心容器物件的內存分配的實現細節。
摘自維基百科
也就是說迭代器類似于一個游標,卡到哪里就是哪里,可以通過這個來訪問某個可迭代對象的元素;同時,也不是只有Python有這個特性。比如C++的STL中也有這個,如 vector<int>::iterator it 。下面主要說一下Python中的可迭代對象和迭代器吧。
Python可迭代對象(Iterable)
Python中經常使用 for 來對某個對象進行遍歷,此時被遍歷的這個對象就是可迭代對象,像常見的 list , tuple 都是。如果給一個準確的定義的話,就是只要它定義了可以返回一個迭代器的 __iter__ 方法,或者定義了可以支持下標索引的 __getitem__ 方法(這些雙下劃線方法會在其他章節中全面解釋),那么它就是一個可迭代對象。
Python迭代器(iterator)
迭代器是通過 next() 來實現的,每調用一次他就會返回下一個元素,當沒有下一個元素的時候返回一個 StopIteration 異常,所以實際上定義了這個方法的都算是迭代器。可以用通過下面例子來體驗一下迭代器:
In [38]: s = 'ab'In [39]: it = iter(s)In [40]: itOut[40]: <iterator at 0x1068e6d50>In [41]: print it<iterator object at 0x1068e6d50>In [42]: it.next()Out[42]: 'a'In [43]: it.next()Out[43]: 'b'In [44]: it.next()---------------------------------------------------------------------------StopIteration Traceback (most recent call last)<ipython-input-44-54f0920595b2> in <module>()----> 1 it.next()StopIteration:
自己實現一個迭代器,如下(參見官網文檔):
class Reverse: """Iterator for looping over a sequence backwards.""" def __init__(self, data): self.data = data self.index = len(data) def __iter__(self): return self def next(self): if self.index == 0: raise StopIteration self.index = self.index - 1 return self.data[self.index]rev = Reverse('spam')for char in rev: print char[output]maps生成器(Generators)
生成器是構造迭代器的最簡單有力的工具,與普通函數不同的只有在返回一個值的時候使用 yield 來替代 return ,然后 yield 會自動構建好 next() 和 iter() 。是不是很省事。例如:
def reverse(data): for index in range(len(data)-1, -1, -1): yield data[index]>>> for char in reverse('golf'):... print char...flog生成器最佳應用場景是:你不想同一時間將所有計算出來的大量結果集分配到內存當中,特別是結果集里還包含循環。比方說,循環打印1000000個數,我們一般會使用 xrange() 而不是 range() ,因為前者返回的是生成器,后者返回的是列表(列表消耗大量空間)。
Help on built-in function range in module __builtin__:range(...) range(stop) -> list of integers range(start, stop[, step]) -> list of integers Return a list containing an arithmetic progression of integers. range(i, j) returns [i, i+1, i+2, ..., j-1]; start (!) defaults to 0. When step is given, it specifies the increment (or decrement). For example, range(4) returns [0, 1, 2, 3]. The end point is omitted! These are exactly the valid indices for a list of 4 elements.class xrange(object) | xrange(stop) -> xrange object | xrange(start, stop[, step]) -> xrange object | | Like range(), but instead of returning a list, returns an object that | generates the numbers in the range on demand. For looping, this is | slightly faster than range() and more memory efficient.iter()
將可迭代對象轉化為迭代器。
In [113]: s = 'abc'In [114]: s.next()---------------------------------------------------------------------------AttributeError Traceback (most recent call last)<ipython-input-114-5e5e6532ea26> in <module>()----> 1 s.next()AttributeError: 'str' object has no attribute 'next'In [115]: it = iter(s)In [116]: it.next()Out[116]: 'a'
生成器表達式
和列表推導式唯一的區別就是中括號換成了小括號,如下:
In [119]: num = (i for i in range(10))In [120]: sum(num)Out[120]: 45
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