python学习笔记之生成器和迭代器、内置函数

• 生成器
• 迭代器
• 内置函数
• 作业

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一、生成器

1.1、列表生成器

问题引入：看列表[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9],我要求你把列表里的每个值加1

方案一：

a = [1,3,4,6,7,7,8,9,11]

for index,i in enumerate(a):
    a[index] +=1
print(a)

原值修改

方案二：

>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> a = map(lambda x:x+1, a)
>>> a
<map object at 0x101d2c630>
>>> for i in a:print(i)
... 
3
5
7
9
11

方案三：列表生成器

>>> a = [i+1 for i in range(10)]
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

1.2、为什么要有生成器呢？

通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。

1.3、生成器如何创建

方法一，直接把列表生成器的【】变成（）：

>>> L = [x * x for x in range(10)]
>>> L
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x1022ef630>

可以注意到的是，g不再是一个列表生成器，而是一个generator对象了！！！！

方法二，除了改写列表生成器来构造generator对象之外，还可以用函数实现：

只需要把print-->yield

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        print(b)
        a, b = b, a + b
        n = n + 1
    return 'done'
##################################################
>>> fib(10)
1
1
2
3
5
8
13
21
34
55
done
####################################################
def fib(max):
    n,a,b = 0,0,1
    while n < max:
        #print(b)
        yield  b
        a,b = b,a+b
        n += 1
    return 'done'
###################################################
>>> f = fib(6)
>>> f
<generator object fib at 0x104feaaa0>

可以看到，函数实现的功能是一样的，就是把print-->yield之后，fib（6）就变成了一个generator对象了，而不是一个普通函数

1.4、如何使用gengrator呢

如果要一个一个打印出来，可以通过next()函数获得generator的下一个返回值：

 g = (x * x for x in range(10))
>>> next(g)
0
>>> next(g)
1
>>> next(g)
4
>>> next(g)
9
>>> next(g)
16
>>> next(g)
25
>>> next(g)

generator保存的是算法，每次调用next(g)，就计算出g的下一个元素的值，直到计算到最后一个元素，没有更多的元素时，抛出StopIteration的错误

我们创建了一个generator后，基本上永远不会调用next()，而是通过for循环来迭代它，并且不需要关心StopIteration的错误。

>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> for n in g:
...     print(n)
... 
0
1
4
9
16
25
36
49
64
81

1.5、总结+理解难点

def fib(max):
    n,a,b = 0,0,1
    while n < max:
        #print(b)
        yield  b
        a,b = b,a+b
        n += 1
    return 'done'
data = fib(10)
print(data)

print(data.__next__())
print(data.__next__())
print("干点别的事")
print(data.__next__())
print(data.__next__())
print(data.__next__())
print(data.__next__())
print(data.__next__())

######################################
#输出
<generator object fib at 0x101be02b0>
1
1
干点别的事
2
3
5
8
13

最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行，遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数，在每次调用next()的时候执行，遇到yield语句返回，再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行。在上面fib的例子，我们在循环过程中不断调用yield，就会不断中断

二、迭代器

• 凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型；

  凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型，它们表示一个惰性计算的序列（生成器一定是迭代器）；

  集合数据类型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不过可以通过iter()函数获得一个Iterator对象。

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterable对象：

>>> from collections import Iterable
>>> isinstance([], Iterable)
True
>>> isinstance({}, Iterable)
True
>>> isinstance('abc', Iterable)
True
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterable)
True
>>> isinstance(100, Iterable)
False

可以使用isinstance()判断一个对象是否是Iterator对象：

>>> from collections import Iterator
>>> isinstance((x for x in range(10)), Iterator)
True
>>> isinstance([], Iterator)
False
>>> isinstance({}, Iterator)
False
>>> isinstance('abc', Iterator)

把list、dict、str等Iterable变成Iterator可以使用iter()函数：

>>> isinstance(iter([]), Iterator)
True
>>> isinstance(iter('abc'), Iterator)
True

三、内置函数

四、作业

作业需求：

模拟实现一个ATM + 购物商城程序

1. 额度 15000或自定义
2. 实现购物商城，买东西加入 购物车，调用信用卡接口结账
3. 可以提现，手续费5%
4. 每月22号出账单，每月10号为还款日，过期未还，按欠款总额 万分之5 每日计息
5. 支持多账户登录
6. 支持账户间转账
7. 记录每月日常消费流水
8. 提供还款接口
9. ATM记录操作日志 
10. 提供管理接口，包括添加账户、用户额度，冻结账户等。。。
11. 用户认证用装饰器