Python全栈工程师（迭代器、字节串）

ParisGabriel

 

 

 

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Python人工智能从入门到精通

 

迭代器 Iterator：
　　　　用<>括号表示的一定是对象

什么是迭代器？
　　迭代器是访问可迭代对象的工具
　　迭代器是指用iter(obj) 函数返回的对象(实例)
　　迭代器可以用next(it) 函数获取可迭代对象的数据

迭代器函数iter和next
　　iter(iterable) 从可迭代对象中返回一个迭代器,iterable 必须是能提供一个迭代器的对象
　　next(iterator) 从迭代器iterator中获取下一个记录,如果无法获取下一条记录,则触发StopIteration异常

说明:
　　迭代器只能向前取值,不会后退
　　用iter函数可以返回一个可迭代对象的迭代器
作用:
　　迭代器对象能用next函数获取下一个元素.

示例:
　　L = [2, 3, 5, 7]
　　it = iter(L) # 用L对象返回能访问L的迭代器, it绑定迭代器
　　next(it) # 2
　　next(it) # 3
　　next(it) # 5
　　next(it) # 7
　　next(it) # StopIteration 通知(没有数据)

　　it = iter(range(1, 10, 30))
　　next(it) # 1
　　next(it) # 4
　　next(it) # 7
　　next(it) # StopIteration

用迭代器访问可迭代对象：

L = [2, 3, 5, 7]
for x in L:
    print(x)
else:
    print('循环结束')

it = iter(L)  # 从L中获取一个迭代器
while True:
    try:
        x = next(it)
        print(x)
    except StopIteration:
        print("循环结束")
        break

生成器 Generator (python 2.5及之后)
什么是生成器？
　　生成器是能够动态提供数据的对象,生成器对象也是可迭代对象(实例)
　　动态就是现用现生成数据

生成器有两种:
　　1. 生成器函数
　　2. 生成器表达式

生成器函数的定义
　　含有yield语句的函数是生成器函数,此函数被调用将返回一个生成器对象
　　yield 翻译为(产生或生成)

yield  语句
　　语法:
　　　　yield 表达式
　　说明:
　　　　yield 用于 def 函数中,目的是将此函数作用生成器函数使用
　　　　yield 用来生成数据,供迭代器的next(it) 函数使用
　　　　yield 单步生成数据 在函数内可以一个或多少

实例：

# 此示例示意用生成器函数生成一定范围内的自然数
def myinteger(n):
    i = 0  # 自然数从0开始
    while i < n:
        yield i
        i += 1

for x in myinteger(3):
    print(x)

生成器函数说明:
　　生成器函数的调用将返回一个生成器对象,生成器对象是一个可迭代对象
　　在生成器函数调用return  会触发一个StopIteration异常
生成器表达式:
　　语法:
　　　　(表达式 for 变量 in 可迭代对象 [if 真值表达式 ])
　　说明:
　　　　if 子句可以省略
　　作用:
　　　　用推导式的形式创建一个新的生成器
　　示例:
　　　　gen = (x ** 2 for x in range(1, 5))
　　　　it = iter(gen)
　　　　next(it) # 1
　　　　next(it) # 4
　　　　next(it) # 9
　　　　next(it) # 16
　　　　next(it) # StopIteration
迭代工具函数
　　迭代工具函数的作用是生成一个个性化的可迭代对象

函数:
zip(iter1[, iter2[, ...]]) 返回一个zip对象,此对象用于生成元组,此元组的个数由最小的可迭代对象决定

enumerate(iterable[, start]) 生成带索引的枚举对象,返回迭代类型为索引-值对(index-value对),默认索引从零开始,也可以用start指定

示例:
  numbers = [10086, 10000, 10010, 9558]
  names = ['中国移动', '中国电信', '中国联通']

  for t in zip(numbers, names):
      print(t)

  for x, y in zip(numbers, names):
      print(y, '的客服电话是:', x)

  x, y = (10086, '中国移动') # 序列赋值 

zip函数的实现示例2:
  def myzip(iter1, iter2):
      it1 = iter(iter1)  # 拿出一个迭代器
      it2 = iter(iter2)
      while True:
          a = next(it1)
          b = next(it2)
          yield (a, b)
  for t in myzip(numbers, names): #能实现与zip同样的功能
      print(t)

enumerate 示例:
    names = ['中国移动', '中国电信', '中国联通']
    for t in enumerate(names):
        print(t)

enumerate 实现方法示意:
    def myenum(iterable):
        it = iter(iterable)
        i = 0
        while True:
            a = next(it)
            yield (i, a)
            i += 1

字节串和字节数组
　　字节串bytes (也叫字节序列)
　　作用:
　　　　存储以字节为单位的数据
　　　　字节串是不可变的字节序列

　　字节:
　　　　字节是由8个位(bit)组成的数据单位,是计算机进行数据管理的单位
　　　　字节是用 0 ~ 255 范围内的整数表示的

创建空字节串的字面值
　　B = b''
　　B = b""
　　B = b''''''
　　B = b""""""

创建非空字节串的字面值
　　B = b'ABCD'
　　B = b"ABCD"
　　B = b'x41x42'

字节串的构造函数 bytes
　　bytes() 生成一个空的字节串 等同于 b''
　　bytes(整数可迭代对象) # 用可迭代对象初始化一个字节串
　　bytes(整数n) 生成n个值为0的字节串
　　bytes(字符串, encoding='utf-8') 用字符串转为编码生成一个字节串

　　示例:
　　　　b = bytes() # b = b''
　　　　b = bytes(range(65, 69)) # b = b'ABCD'
　　　　b = bytes(5) # b = b'x00x00x00x00x00'
　　　　b = bytes('abc中文') # b=b'ABCxe4xb8xadxe6x96x87'

bytes 的运算:
　　+ += * *=
　　< <= > >= == !=
　　in / not in
　　索引和切片

　　len(x)
　　max(x)
　　min(x)
　　sum(x)
　　any(x)
　　all(x)

bytes 和 str 的区别:
　　bytes 存储字节( 通常值在 range(0, 256))
　　str 存储unicode字符( 通常值在0~65535)

bytes 与 str 的转换
　　编码(encode)
　　str ------------> bytes
　　b = s.encode(encoding='utf-8')

解码(decode)
　　bytes ----------> str
　　s = b.decode(encoding='utf-8')

字节数组 bytearray
可变的字节序列

字节数组的构造函数: bytearray
　　bytearray() 创建空的字节数组
　　bytearray(整数) 用可迭代对象初始化一个字节数组
　　bytearray(整型可迭代对象) 生成n个值为0的字节数组
　　bytearray(字符串, encoding='utf-8') 用字符串的转换编码生成一个字节数组

bytearray 的运算:
　　+ += * *=
　　< <= > >= == !=
　　in / not in
　　索引和切片
　　(字节数组支持索引和切片的赋值操作,规则同列表的索引和切片赋值规则)

例:
　　ba = bytearray(b'aBCDEfG')
　　ba[0] = 65
　　ba[-2] = 70

bytearray的方法:
BA.clear() 清空
BA.append(n) 追加一个字节(n为0~255的整数)
BA.remove(value) 删除第一个出现的字节,如果没有出现，则触发ValueError错误
BA.reverse() 字节顺序反转
BA.decode(encoding='utf-8') # 解码为字符串
BA.find(sub[, start[,end]]) # 查找 sub

练习:
有一个集合:
s = {'唐僧', '悟空', '八戒', '沙僧'}
用 for语句来遍历所有元素如下:
for x in s:
print(x)
else:
print('遍历结束')
请将上面的for语句改写为 用while语句和迭代器实现

练习:
写一个生成器函数 myeven(start, stop)
此函数用来生成从 start开始到stop结束(不包含)区间内的一系列偶数
def myeven(start, stop):
....

evens = list(myeven(10, 20))
print(evens) # [10, 12, 14, 16, 18]
for x in myeven(21, 30):
print(x) # 22, 24, 26, 28

L = [x**2 for x in myeven(3, 10)]
print(L) # 16 36 64

练习:
已知有一个列表L
L = [2, 3, 5, 7]
用生成器表达式从此列表中拿到数,生成 列表中数据的平方

gen = ...... # 此处用生成器表达式实现
L2 = list(gen) # L2 = [4, 9, 25, 49]

练习:
写一个程序,读入任意行的文字,当输入空行时结束输入
打印带有行号的输入结果:
如:
请输入: hello<回车>
请输入: world<回车>
请输入: tarena<回车>
请输入: <回车> # 直接回车结束输入
输出如下:
第1行: hello
第2行: world
第3行: tarena

练习：
写一个程序，从键盘输入一段字符串存入s变量
1. 将此字符串转为字节串用变量b绑定,并打印出b
2. 打印字符串s的长度和字节串b的长度
3. 将b字节串再转换为字符串用变量s2 绑定，判断 s2 和 s是否相同?

s = input("please input string:")
b = s.encode("utf-8")
print(s)
print(b)
print(len(s))
print(len(b))
s2 = b.decode("utf-8")
if s2 == s:
    print("相等")

练习:
1. 写一个生成器函数primes生成素数，
此生成器函数为 primes(begin, end)
如: [x for x in primes(10, 20)] 将得到列表
[11, 13, 17, 19]

答案：

def get_ss(x):
    if x <= 0:
        return False
    for i in range(2, x):
        if x % i == 0:
            return False
    return True

def primes(begin, end):
    if begin <= 2or end <= 2:
        pass
    for x in range(begin, end):
        if get_ss(x):
            yield x
L = [x for x in primes(10, 20)]

print(L)

 

2. 写一个生成器函数，生成斐波那契数列的前n个数
1 1 2 3 5 8 13
def fibonacci(n):
...
yield...
1) 输出前20个数:
for x in fibonacci(20):
print(x)
2) 打印前40个数的和:
print(sum(fibonacci(40)))

答案：

def fibonacci(n):
    L = [1, 1]
    for x in range(n):
        s = L[x] + L[x + 1]
        L.append(s)
    return L
print(fibonacci(20))
print(sum(fibonacci(40)))

 

3. 写  程序打印杨辉三角(只打印6层)
                       1
                  1       1
             1       2     1
         1      3 　3       1
   1       4　   6      4      1
1     5　   10    10     5     1

答案：

def yh_sj():
    L = [1]
    while True:
        yield L
        L.append(0)
        L = [L[x - 1] + L[x] for x in range(len(L))]


def lst():
    i = 0
    for x in yh_sj():
        print(str(x).center(50))
        if i == 10:
            break
        i += 1

思考:
L = [2, 3, 5, 7]
L2 = [x ** 2 for x in L] # 列表推导式
it = iter(L2)
print(next(it)) # 4
L[1] = 10
print(next(it)) # 9

L = [2, 3, 5, 7]
G3 = (x ** 2 for x in L) # 生成器表达式
it = iter(G3)
print(next(it)) # 4
L[1] = 10
print(next(it)) # 100

生成器是动态的现用现去   跟着数据变化所变化