快捷導(dǎo)航

詳解Python迭代和迭代器

更新時(shí)間：2016年03月28日 14:19:55 投稿：lijiao

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Python迭代和迭代器，感興趣的小伙伴們可以參考一下

我們將要來(lái)學(xué)習(xí)python的重要概念迭代和迭代器，通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)用的例子如列表迭代器和xrange。

可迭代

一個(gè)對(duì)象，物理或者虛擬存儲(chǔ)的序列。list，tuple，strins，dicttionary，set以及生成器對(duì)象都是可迭代的，整型數(shù)是不可迭代的。如果你不確定哪個(gè)可迭代哪個(gè)不可以，你需要用python內(nèi)建的iter()來(lái)幫忙。

>>> iter([1,2,3])
<listiterator object at 0x026C8970>

>>> iter({1:2, 2:4})
<dictionary-keyiterator object at 0x026CC1B0>

>>> iter(1234)
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#145>", line 1, in <module>
  iter(1234)
TypeError: 'int' object is not iterable

iter()為list返回了listiterator對(duì)象，為dictionary返回了dictionary-keyiterator對(duì)象。類(lèi)似對(duì)其他可迭代類(lèi)型也會(huì)返回迭代器對(duì)象。

iter()用在自定義的類(lèi)型會(huì)怎樣呢？我們先自己定義一個(gè)String類(lèi)：

class String(object):
 def __init__(self, val):
  self.val = val
 def __str__(self):
  return self.val
st = String('sample string')

那么，st是可迭代的嗎？

>>> iter(st)

TypeError: 'String' object is not iterable

你可能會(huì)有幾個(gè)問(wèn)題要問(wèn)：

怎么讓自定義的類(lèi)型可迭代？
iter()究竟做了些什么？
讓我們補(bǔ)充String類(lèi)來(lái)找找答案

class String(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val
  def __str__(self):
    return self.val
  def __iter__(self):
    print "This is __iter__ method of String class"
    return iter(self.val) #self.val is python string so iter() will return it's iterator
>>> st = String('Sample String')
>>> iter(st)
This is __iter__ method of String class
<iterator object at 0x026C8150>

在String類(lèi)中需要一個(gè)'__iter__'方法把String類(lèi)型變成可迭代的，這就是說(shuō)'iter'內(nèi)部調(diào)用了'iterable.__iter__()'

別急，不是只有增加'__iter()'方法這一種途徑

class String(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val
  def __str__(self):
    return self.val
  def __getitem__(self, index):
    return self.val[index]
>>> st = String('Sample String')
>>> iter(st)
<iterator object at 0x0273AC10>

‘itr'也會(huì)調(diào)用'iterable.__getitem__()'，所以我們用'__getitem__'方法讓String類(lèi)型可迭代。

如果在String類(lèi)中同時(shí)使用'__iter__()'和'__getitem__()',就只有'__iter__'會(huì)起作用。

自動(dòng)迭代

for循環(huán)會(huì)自動(dòng)迭代

for x in iterable:
  print x

我們可以不用for循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)嗎？

def iterate_while(iterable):
  index = 0
  while(i< len(iterable)):
    print iterable[i]
    i +=1

這樣做對(duì)list和string是管用的，但對(duì)dictionary不會(huì)奏效，所以這絕對(duì)不是python式的迭代，也肯定不能模擬for循環(huán)的功能。我們先看迭代器，等下回再過(guò)頭來(lái)。

迭代器

關(guān)于迭代器先說(shuō)幾條………..

1. 迭代器對(duì)象在迭代過(guò)程中會(huì)會(huì)產(chǎn)生可迭代的值，`next()`或者`__next()__`是迭代器用來(lái)產(chǎn)生下一個(gè)值的方法。
2. 它會(huì)在迭代結(jié)束后發(fā)出StopIteration異常。
3. `iter()`函數(shù)返回迭代器對(duì)象
4. 如果`iter()`函數(shù)被用在迭代器對(duì)象，它會(huì)返回對(duì)象本身
我們?cè)囈辉嚹７耭or循環(huán)

def simulate_for_loop(iterable):
  it = iter(iterable)
  while(True):
 try:
   print next(it)
 except StopIteration:
   break
>>> simulate_for_loop([23,12,34,56])
23
12
34
56

前面我們看過(guò)了iterable類(lèi)，我們知道iter會(huì)返回迭代器對(duì)象。

現(xiàn)在我們?cè)囍斫獾黝?lèi)的設(shè)計(jì)。

class Iterator:
  def __init__(self, iterable)
    self.iterable = iterable
  .
  .
  def __iter__(self): #iter should return self if called on iterator
    return self
  def next(self): #Use __next__() in python 3.x
    if condition: #it should raise StopIteration exception if no next element is left to return
      raise StopIteration

我們學(xué)了夠多的迭代和迭代器，在python程序中不會(huì)用到比這更深的了。

但是為了學(xué)習(xí)的目的我們就到這兒。。。。

列表迭代器

你可能會(huì)在面試中寫(xiě)這個(gè)，所以打起精神來(lái)注意了

class list_iter(object):
  def __init__(self, list_data):
    self.list_data = list_data
    self.index = 0
  def __iter__(self):
    return self
  def next(self):  #Use __next__ in python 3.x
    if self.index < len(self.list_data):
      val = self.list_data[self.index]
      self.index += 1 
      return val
    else:
      raise StopIteration()

我們來(lái)用`list_iter`自己定義一個(gè)列表迭代器

class List(object):
  def __init__(self, val):
    self.val = val
  def __iter__(self):
    return list_iter(self.val)
>>> ls = List([1,2,34])
>>> it = iter(ls)
>>> next(it)
1
>>> next(it)
2
>>> next(it)
34
>>> next(it)

Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#254>", line 1, in <module>
  next(it)
 File "<pyshell#228>", line 13, in next
  raise StopIteration()
StopIteration

xrange

從一個(gè)問(wèn)題開(kāi)始——xrange是迭代還是迭代器？

我們來(lái)看看

>>> x = xrange(10)
>>> type(x)
<type 'xrange'>

幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

1. `iter(xrange(num))`應(yīng)該被支持
2. 如果`iter(xrange(num))`返回同樣的對(duì)象（xrange類(lèi)型）那xrange就是迭代器
3. 如果`iter(xrange(num))`返回一個(gè)迭代器對(duì)象那xrange就是迭代

>>> iter(xrange(10))
<rangeiterator object at 0x0264EFE0>

它返回了rangeiterator，所以我們完全可以叫它迭代器。

讓我們用最少的xrange函數(shù)實(shí)現(xiàn)自己的xrange

xrange_iterator

class xrange_iter(object):
  def __init__(self, num):
    self.num = num
    self.start = 0
  def __iter__(self):
    return self
  def next(self):
    if self.start < self.num:
      val = self.start
      self.start += 1
      return val
    else:
      raise StopIteration()

my xrange

class my_xrange(object):
  def __init__(self, num):
    self.num = num
  def __iter__(self):
    return xrange_iter(self.num)
>>> for x in my_xrange(10):
 print x,

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家學(xué)習(xí)掌握Python迭代和迭代器有所幫助。

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