迭代器与生成器

 迭代器, 生成器

• 练习: 说出如下代码的打印结果

   

    >>> def foo():

    ...    print(111)

    ...    yield 222

    ...    print(333)

    ...    yield 444

    ...    print(555)

  ​

    >>> n = foo()

    >>> next(n)

    >>> next(n)

    >>> next(n)

   

• generator: 生成器是一种特殊的迭代器, 不需要自定义 __iter__ 和 __next__

  • 生成器函数 (yield)

  • 生成器表达式

class Range:

    def __init__(self, start, end=None, step=1):

        if end is None:

            self.end = start

            self.start = 0

        else:

            self.start = start

            self.end = end

        self.step = step

​

    def __iter__(self):

        return self

​

    def __next__(self):

        if self.start < self.end:

            current = self.start

            self.start += self.step

            return current

        else:

            raise StopIteration()

 

• iterator: 任何实现了 __iter__ 和 __next__ 方法的对象都是迭代器.

  • __iter__ 得到一个迭代器。迭代器的__iter__()返回自身

  • __next__ 返回迭代器下一个值

  • 如果容器中没有更多元素, 则抛出 StopIteration 异常

  • Python2中没有 __next__(), 而是 next()

• str / bytes / list / tuple / dict / set 自身不是迭代器，他们自身不具备 __next__(), 但是具有 __iter__(), __iter__() 方法用来把自身转换成一个迭代器

• 练习1: 定义一个随机数迭代器, 随机范围为 [1, 50], 最大迭代次数 30

    import random

  ​

    class RandomIter:

        def __init__(self, start, end, times):

            self.start = start

            self.end = end

            self.count = times

  ​

        def __iter__(self):

            return self

  ​

        def __next__(self):

            self.count -= 1

            if self.count >= 0:

                return random.randint(self.start, self.end)

            else:

                raise StopIteration()

   

• 练习2: 自定义一个迭代器, 实现斐波那契数列

   

    class Fib:

        def __init__(self, max_value):

            self.prev = 0

            self.curr = 1

            self.max_value = max_value

  ​

        def __iter__(self):

            return self

  ​

        def __next__(self):

            if self.curr <= self.max_value:

                res = self.curr

                self.prev, self.curr = self.curr, self.prev + self.curr  # 为下一次做准备

                return res

            else:

                raise StopIteration()

   

• 练习3: 自定义一个生成器函数, 实现斐波那契数列

    def fib(max_value):

        prev = 0

        curr = 1

        while curr < max_value:

            yield curr

            prev, curr = curr, curr + prev

   

• 迭代器、生成器有什么好处？

  • 节省内存

  • 惰性求值 （惰性求值思想来自于 Lisp 语言）

• 各种推导式

  • 分三部分：生成值的表达式, 循环主体, 过滤条件表达式

  • 列表: [i * 3 for i in range(5) if i % 2 == 0]

  • 字典: {i: i + 3 for i in range(5)}

  • 集合: {i for i in range(5)}