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  • Python3 迭代器与生成器

    Python3 迭代器与生成器

    迭代器

    迭代是Python最强大的功能之一,是访问集合元素的一种方式。

    迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

    迭代器对象从集合的第一个元素开始访问直到所有的元素被访问完结束迭代器只能往前不会后退

    迭代器有两个基本的方法:iter() 和 next()

    字符串列表元组对象都可用于创建迭代器:

    >>>list=[1,2,3,4]
    >>> it = iter(list)    # 创建迭代器对象
    >>> print (next(it))   # 输出迭代器的下一个元素
    1
    >>> print (next(it))
    2
    >>>

    迭代器对象可以使用常规for语句进行遍历:

    #!/usr/bin/python3
     
    list=[1,2,3,4]
    it = iter(list)    # 创建迭代器对象
    for x in it:
        print (x, end=" ")

    输出结果如下:

    1 2 3 4

    也可以使用 next() 函数:

    #!/usr/bin/python3
     
    import sys         # 引入 sys 模块
     
    list=[1,2,3,4]
    it = iter(list)    # 创建迭代器对象
     
    while True:
        try:
            print (next(it))
        except  StopIteration:
            sys.exit()

    输出结果如下:

    1
    2
    3
    4

    生成器 

    在 Python 中,使用了 yield 的函数被称为生成器(generator)。

    跟普通函数不同的是,生成器是一个返回迭代器的函数,只能用于迭代操作,更简单点理解生成器就是一个迭代器。

    在调用生成器运行的过程中,每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息,返回 yield 的值, 并在下一次执行 next() 方法时从当前位置继续运行。

    调用一个生成器函数,返回的是一个迭代器对象。

    以下实例使用 yield 实现斐波那契数列:

    重要的是 斐波那契 肥伯纳妾,好无聊,继续。

    #!/usr/bin/python3
     
    import sys
     
    def fibonacci(n): # 生成器函数 - 斐波那契
        a, b, counter = 0, 1, 0
        while True:
            if (counter > n): 
                return
            yield a
            a, b = b, a + b
            counter += 1
    f = fibonacci(10) # f 是一个迭代器,由生成器返回生成
     
    while True:
        try:
            print (next(f), end=" ")
        except StopIteration:
            sys.exit()

    知识扩展:

    斐波那契数列(Fibonacci sequence),又称黄金分割数列、因意大利数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardoda Fibonacci)以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,指的是这样一个数列:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368........

    特点:这个数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和。

    数学定义:斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义:F(0)=0,F(1)=1, F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n>=2,n∈N*)

    在现代物理、准晶体结构、化学等领域,斐波纳契数列都有直接的应用,为此,美国数学会从1963年起出版了以《斐波纳契数列季刊》为名的一份数学杂志,用于专门刊载这方面的研究成果。

    特性1:与黄金分割

    有趣的是,这样一个完全是自然数的数列,通项公式却是用无理数来表达的。而且当n趋向于无穷大时,前一项与后一项的比值越来越逼近黄金分割0.618(或者说后一项与前一项的比值小数部分越来越逼近0.618)。
    1÷1=1,1÷2=0.5,2÷3=0.666...,3÷5=0.6,5÷8=0.625…………,55÷89=0.617977……………144÷233=0.618025…46368÷75025=0.6180339886…...
    越到后面,这些比值越接近黄金比.

    特性2:平方与前后项

    从第二项开始,每个奇数项的平方都比前后两项之积多1,每个偶数项的平方都比前后两项之积少1。
    如:第二项1的平方比它的前一项1和它的后一项2的积2少1,第三项2的平方比它的前一项1和它的后一项3的积3多1。
    数列:1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233,377,610,987,1597,2584,4181,6765,10946,17711,28657,46368........
    5*5=3*8+1                            8*8=5*13-1
    13*13=8*21+1                      34*34=21*55-1
    21*21=13*34+1                    144*144=89*233-1
       ...  ...                                     ... ...
     上面犯了一个重要的错误!
    (注:奇数项和偶数项是指项数的奇偶,而并不是指数列的数字本身的奇偶,比如从数列第二项1开始数,第4项5是奇数,但它是偶数项,如果认为5是奇数项,那就误解题意,怎么都说不通)
     

    斐波纳契的具体应用

    很有趣,参见百度词条

     
     
     
     
     
     
     
     
     
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