python基础(补充):python三大器之迭代器
迭代
迭代是重复反馈过程的活动,其目的通常是为了逼近所需目标或结果。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。
重复执行一系列运算步骤,从前面的量依次求出后面的量的过程。此过程的每一次结果,都是由对前一次所得结果施行相同的运算步骤得到的。例如利用迭代法*求某一数学问题的解。
对计算机特定程序中需要反复执行的子程序*(一组指令),进行一次重复,即重复执行程序中的循环,直到满足某条件为止,亦称为迭代
(以上内容来自百度百科)
可迭代对象
我们已经知道,可以直接作用于for
循环的数据类型有以下几种:
一类是generator(生成器),包括生成器和带yield
的generator function(生成器函数)。
一类是集合数据类型,如list
、tuple
、dict
、set
、str
等;
这些可以直接作用于for
循环的对象统称为可迭代对象:Iterable
。
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterable
:
from collections.abc 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
迭代器
而生成器不但可以作用于for
循环,还可以被next()
函数不断调用并返回下一个值,直到最后抛出StopIteration
错误表示无法继续返回下一个值了。
可以被next()
函数调用并不断返回下一个值的对象称为迭代器:Iterator
。
可以使用isinstance()
判断一个对象是否是Iterator
:
from collections.abc import Iterator
isinstance((x for x in range(10)), Iterator) # True
isinstance([], Iterator) # False
isinstance({}, Iterator) # False
isinstance('abc', Iterator) # False
生成器都是Iterator
对象,但list
、dict
、str
虽然是Iterable
,却不是Iterator
。
iter()函数
把list
、dict
、str
等Iterable
变成Iterator
可以使用iter()
函数:
from collections.abc import Iterator
isinstance(iter([]), Iterator) # True
isinstance(iter('abc'), Iterator) # True
你可能会问,为什么list
、dict
、str
等数据类型不是Iterator
?
这是因为Python的Iterator
对象表示的是一个数据流,Iterator对象可以被next()
函数调用并不断返回下一个数据,直到没有数据时抛出StopIteration
错误。可以把这个数据流看做是一个有序序列,但我们却不能提前知道序列的长度,只能不断通过next()
函数实现按需计算下一个数据,所以Iterator
的计算是惰性的,只有在需要返回下一个数据时它才会计算。
__iter__()
和__next__()
- 迭代器 拥有__iter__()和__next__()方法
- 先将可迭代对象赋值一个新的变量转成迭代器
- 每次都返回一个值
- 一个__next__()对应一个输出结果
s = "1234"
new_s = s.__iter__()
print(new_s.__next__()) # 输出1
print(new_s.__next__()) # 输出2
# 变量名 = 可迭代对象
# 新赋值的变量名 = 变量名.__iter__() # 装成迭代器
# print(新赋值的变量名.__next__())
小结
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;
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。
Python的for
循环本质上就是通过不断调用next()
函数实现的,例如:
for x in [1, 2, 3, 4, 5]:
pass
实际上完全等价于:
# 首先获得Iterator对象:
it = iter([1, 2, 3, 4, 5])
# 循环:
while True:
try:
# 获得下一个值:
x = next(it)
except StopIteration:
# 遇到StopIteration就退出循环
break