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  • python基础-迭代器

    一 迭代器介绍

    迭代器即用来迭代取值的工具,而迭代是重复反馈过程的活动,其目的通常是为了逼近所需的目标或结果,每一次对过程的重复称为一次“迭代”,而每一次迭代得到的结果会作为下一次迭代的初始值,单纯的重复并不是迭代

    迭代器指的是迭代取值的工具,迭代是一个重复的过程,每次重复
    都是基于上一次的结果而继续的,单纯的重复并不是迭代
    while True:
        msg = input('>>: ').strip()
        print(msg)

    下述while循环才是一个迭代过程,不仅满足重复,而且以每次重新赋值后的index值作为下一次循环中新的索引进行取值,反复迭代,最终可以取尽列表中的值

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    
    index=0
    while index < len(goods):
        print(goods[index])
        index+=1
    迭代器是用来迭代取值的工具,而涉及到把多个值循环取出来的类型
    有:列表、字符串、元组、字典、集合、打开文件
    l=['egon','liu','alex']
    i=0
    while i < len(l):
        print(l[i])
        i+=1
    上述迭代取值的方式只适用于有索引的数据类型:列表、字符串、元组
    为了解决基于索引迭代器取值的局限性
    python必须提供一种能够不依赖于索引的取值方式,这就是迭代器

    1.1 可迭代对象

    通过索引的方式进行迭代取值,实现简单,但仅适用于序列类型:字符串,列表,元组。对于没有索引的字典、集合等非序列类型,必须找到一种不依赖索引来进行迭代取值的方式,这就用到了迭代器。

    要想了解迭代器为何物,必须事先搞清楚一个很重要的概念:可迭代对象(Iterable)。从语法形式上讲,内置有__iter__方法的对象都是可迭代对象,字符串、列表、元组、字典、集合、打开的文件都是可迭代对象:

    {'name':'egon'}.__iter__
    {7,8,9}.__iter__
    ……
    # 1、可迭代的对象:但凡内置有__iter__方法的都称之为可迭代的对象
    # s1=''
    # # s1.__iter__()
    #
    # l=[]
    # # l.__iter__()
    #
    # t=(1,)
    # # t.__iter__()
    #
    # d={'a':1}
    # # d.__iter__()
    #
    # set1={1,2,3}
    # # set1.__iter__()
    #
    # with open('a.txt',mode='w') as f:
    #     # f.__iter__()
    #     pass

    1.2 迭代器对象

    调用obj.iter()方法返回的结果就是一个迭代器对象(Iterator)。迭代器对象是内置有iter和next方法的对象,打开的文件本身就是一个迭代器对象,执行迭代器对象.iter()方法得到的仍然是迭代器本身,而执行迭代器.next()方法就会计算出迭代器中的下一个值。 迭代器是Python提供的一种统一的、不依赖于索引的迭代取值方式,只要存在多个“值”,无论序列类型还是非序列类型都可以按照迭代器的方式取值

    >>> s={1,2,3} # 可迭代对象s
    >>> i=iter(s)  # 本质就是在调用s.__iter__(),返回s的迭代器对象i,
    >>> next(i) # 本质就是在调用i.__next__()
    1
    >>> next(i)
    2
    >>> next(i)
    3
    >>> next(i)  #抛出StopIteration的异常,代表无值可取,迭代结束
    # 2、调用可迭代对象下的__iter__方法会将其转换成迭代器对象
    d={'a':1,'b':2,'c':3}
    d_iterator=d.__iter__()
    # print(d_iterator)
    
    # print(d_iterator.__next__())
    # print(d_iterator.__next__())
    # print(d_iterator.__next__())
    # print(d_iterator.__next__()) # 抛出异常StopIteration
    
    
    # while True:
    #     try:
    #         print(d_iterator.__next__())
    #     except StopIteration:
    #         break
    #
    # print('====>>>>>>') # 在一个迭代器取值取干净的情况下,再对其取值娶不到
    # d_iterator=d.__iter__()
    # while True:
    #     try:
    #         print(d_iterator.__next__())
    #     except StopIteration:
    #         break
    
    
    # l=[1,2,3,4,5]
    # l_iterator=l.__iter__()
    #
    # while True:
    #     try:
    #         print(l_iterator.__next__())
    #     except StopIteration:
    #         break
    
    
    # 3、可迭代对象与迭代器对象详解
    # 3.1 可迭代对象("可以转换成迭代器的对象"):内置有__iter__方法对象
    #        可迭代对象.__iter__(): 得到迭代器对象
    
    # 3.2 迭代器对象:内置有__next__方法并且内置有__iter__方法的对象
    #        迭代器对象.__next__():得到迭代器的下一个值
    #        迭代器对象.__iter__():得到迭代器的本身,说白了调了跟没调一个样子
    # dic={'a':1,'b':2,'c':3}
    #
    # dic_iterator=dic.__iter__()
    # print(dic_iterator is dic_iterator.__iter__().__iter__().__iter__())
    #
    
    # 4、可迭代对象:字符串、列表、元组、字典、集合、文件对象
    # 迭代器对象:文件对象
    # s1=''
    # s1.__iter__()
    #
    # l=[]
    # l.__iter__()
    #
    # t=(1,)
    # t.__iter__()
    #
    #
    # d={'a':1}
    # d.__iter__()
    #
    # set1={1,2,3}
    # set1.__iter__()
    #
    #
    # with open('a.txt',mode='w') as f:
    #     f.__iter__()
    #     f.__next__()

    二 for循环原理

    有了迭代器后,我们便可以不依赖索引迭代取值了,使用while循环的实现方式如下

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    i=iter(goods) #每次都需要重新获取一个迭代器对象
    while True:
        try:
            print(next(i))
        except StopIteration: #捕捉异常终止循环
            break

    for循环又称为迭代循环,in后可以跟任意可迭代对象,上述while循环可以简写为

    goods=['mac','lenovo','acer','dell','sony']
    for item in goods:   
        print(item)

    for 循环在工作时,首先会调用可迭代对象goods内置的iter方法拿到一个迭代器对象,然后再调用该迭代器对象的next方法将取到的值赋给item,执行循环体完成一次循环,周而复始,直到捕捉StopIteration异常,结束迭代。

    for循环的工作原理:for循环可以称之为叫迭代器循环
    d={'a':1,'b':2,'c':3}
    
    # 1、d.__iter__()得到一个迭代器对象
    # 2、迭代器对象.__next__()拿到一个返回值,然后将该返回值赋值给k
    # 3、循环往复步骤2,直到抛出StopIteration异常for循环会捕捉异常然后结束循环
    # for k in d:
    #     print(k)
    
    
    # with open('a.txt',mode='rt',encoding='utf-8') as f:
    #     for line in f: # f.__iter__()
    #         print(line)
    
    
    # list('hello') #原理同for循环

    三 迭代器的优缺点

    基于索引的迭代取值,所有迭代的状态都保存在了索引中,而基于迭代器实现迭代的方式不再需要索引,所有迭代的状态就保存在迭代器中,然而这种处理方式优点与缺点并存:

    3.1 优点:

    1、为序列和非序列类型提供了一种统一的迭代取值方式。

    2、惰性计算:迭代器对象表示的是一个数据流,可以只在需要时才去调用next来计算出一个值,就迭代器本身来说,同一时刻在内存中只有一个值,因而可以存放无限大的数据流,而对于其他容器类型,如列表,需要把所有的元素都存放于内存中,受内存大小的限制,可以存放的值的个数是有限的。

    3.2 缺点:

    1、除非取尽,否则无法获取迭代器的长度

    2、只能取下一个值,不能回到开始,更像是‘一次性的’,迭代器产生后的唯一目标就是重复执行next方法直到值取尽,否则就会停留在某个位置,等待下一次调用next;若是要再次迭代同个对象,你只能重新调用iter方法去创建一个新的迭代器对象,如果有两个或者多个循环使用同一个迭代器,必然只会有一个循环能取到值。

    
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/fengpiaoluoye/p/14150677.html
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