4. python中的迭代器与生成器

1.迭代

迭代是一个很有意思、很通用的概念,它看起来和普通的数组遍历一样,但实际上其应用的范围更加广泛。

比如python中的元组、字典,字符串,实际上都可以进行迭代遍历。

非要给一个定义的话,迭代的本质就是下一个元素可以通过上一个元素获取,依次调用遍历即可获取到所有元素,所以看起来和数组很像,但实际上又并不和数组完全对等。

比如下面这些例子:

# 1、for 循环迭代字符串
for char in 'liangdianshui' :
    print ( char , end = ' ' )

print('\n')

# 2、for 循环迭代 list
list1 = [1,2,3,4,5]
for num1 in list1 :
    print ( num1 , end = ' ' )

print('\n')

# 3、for 循环也可以迭代 dict (字典)
dict1 = {'name':'两点水','age':'23','sex':'男'}

for key in dict1 :    # 迭代 dict 中的 key
    print ( key , end = ' ' )

print('\n')

for value in dict1.values() :   # 迭代 dict 中的 value
	print ( value , end = ' ' )

print ('\n')

# 如果 list 里面一个元素有两个变量,也是很容易迭代的
for x , y in [ (1,'a') , (2,'b') , (3,'c') ] :
	print ( x , y )

输出的结果如下:

l i a n g d i a n s h u i 

1 2 3 4 5 

name age sex 

两点水 23 男 

1 a
2 b
3 c

从中你就能大概感受得到迭代器的一般作用了:遍历集合中的所有元素。

2.Python 迭代器

上面简单的介绍了一下迭代,迭代是 Python 最强大的功能之一,是访问集合元素的一种方式。现在正式进入主题:迭代器,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(),且字符串、列表或元组对象都可用于创建迭代器,迭代器对象可以使用常规 for 语句进行遍历,也可以使用 next() 函数来遍历。

具体的实例:

# 1、字符创创建迭代器对象
str1 = 'liangdianshui'
iter1 = iter ( str1 )

# 2、list对象创建迭代器
list1 = [1,2,3,4]
iter2 = iter ( list1 )

# 3、tuple(元祖) 对象创建迭代器
tuple1 = ( 1,2,3,4 )
iter3 = iter ( tuple1 )

# for 循环遍历迭代器对象
for x in iter1 :
    print ( x , end = ' ' )

print('\n------------------------')
 
# next() 函数遍历迭代器
while True :
    try :
        print ( next ( iter3 ) )
    except StopIteration :
        break

最后输出的结果:

l i a n g d i a n s h u i 
------------------------
1
2
3
4

可以看到,其本质就是通过不断调用元素的next方法,得到该元素的下一个元素,直至结束。

3.list 生成式(列表生成式)

3.1.创建 list 的方式

之前经过我们的学习,都知道如何创建一个 list ,可是有些情况,用赋值的形式创建一个 list 太麻烦了,特别是有规律的 list ,一个一个的写,一个一个赋值,太麻烦了。比如要生成一个有 30 个元素的 list ,里面的元素为 1 - 30 。我们可以这样写:

list1=list ( range (1,31) )
print(list1)

输出的结果:

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30]

在这种简单例子中看不出所以然来,因为这看上去并不复杂。

但如果需要让你写一个九九乘法表,那么代码复杂度就上来了。

可如果用到 list 生成式,可以一句代码就生成九九乘法表了。

具体实现:

print('\n'.join([' '.join ('%dx%d=%2d' % (x,y,x*y)  for x in range(1,y+1)) for y in range(1,10)]))

最后输出的结果:

1x1= 1