Python 迭代器
发布时间：2023-02-16 13:47:20 所属栏目：Python 来源：互联网
导读：在数学中，集合表示由一个或多个确定的元素所构成的整体。在 Python 中，列表、元组、集合可以用于表示数学中的集合。 例如，分别使用列表、元组、集合表示了一个包含 3 个字符串的集合： 列表 [www, imooc, com] 元组 (www, imooc, com) 集合 {www, imooc,
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在数学中，集合表示由一个或多个确定的元素所构成的整体。在 Python 中，列表、元组、集合可以用于表示数学中的集合。 例如，分别使用列表、元组、集合表示了一个包含 3 个字符串的集合： 列表 [‘www’, ‘imooc’, ‘com’] 元组 (‘www’, ‘imooc’, ‘com’) 集合 {‘www’, ‘imooc’, ‘com’} 1. 可迭代对象 iterable 1.1 什么是可迭代对象 Python 提供了 for … in 循环，用于对列表、元组、集合中的元素进行遍历。能够被 for … in 循环遍历的对象被称为可迭代对象 iterable，列表、元组、集合均属于可迭代对象。使用 for … in 循环遍历可迭代对象的例子如下： 遍历列表的代码 list = ['www', 'imooc', 'com']for item in list:print(item) 遍历元组的代码 tuple = ('www', 'imooc', 'com')for item in tuple:print(item) 遍历集合的代码 set = {'www', 'imooc', 'com'}for item in set:print(item) 1.2 尽可能使用 for … in 循环进行遍历 如果需要遍历的对象是列表，可以通过访问索引的方式进行遍历，代码如下： strings = ['www', 'imooc', 'com']i = while i < len(strings):string = strings[i]print(string)i = i + 在第 1 行，使用列表表示 strings 在第 3 行，通过 len(strings) 获取列表 strings 中字符串的数量 在第 4 行，通过 strings[i] 访问第 i 个元素 以上的遍历方式中，要求 strings 是一个列表，如果 strings 的数据结构发生变化：使用集合而不是列表表示 strings，那么通过访问索引的方式进行遍历的代码就会失效。 strings = {'www', 'imooc', 'com'}i = while i < len(strings):string = strings[i]print(string)i = i + 在第 1 行，使用集合表示 strings 在第 3 行，通过 len(strings) 获取集合 strings 中字符串的数量 在第 4 行，通过 strings[i] 访问第 i 个元素 因为 strings 是一个集合，不支持索引操作，会导致运行错误： Traceback (most recent call last): File strings.py, line 5, in <module>string = strings[i]TypeError: 'set' object does not support indexing 应尽可能使用 for … in 循环遍历可迭代对象，如果可迭代对象的数据类型发生变化，从列表变成集合，使用for … in 循环遍历的代码则无需改变。 2. 迭代器 iterator 1.1 什么是迭代器 迭代器 iterator 是一个特殊的对象，用于遍历访问可迭代对象 iterable。Python 通过迭代器 iterator 实现 for … in 循环语句，用户编写的 for … in 循环代码如下： for item in iterable:print(item) 这段 for … in 循环代码会被翻译为如下： iterator = iter(iterable)while True:try:item = next(iterator)print(item)except stopiteration:break 在第 1 行，内置函数 iter 获取可迭代对象 iterable 的迭代器 iterator 在第 4 行，内置函数 next 获取迭代器 iterator 返回的下一个元素 在第 6 行，当迭代器遍历完全部元素后，抛出一个特殊的异常 stopiteration，表示迭代结束 1.2 列表的迭代器 下面通过一个具体的例子，了解如何通过迭代器实现 for … in 循环，使用 for … in 循环遍历列表的代码如下： list = ['www', 'imooc', 'com']for item in list:print(item) Python 把以上 for … in 循环转换为如下功能等价的代码： list = ['www', 'imooc', 'com']listIterator = iter(list)while True:try:item = next(listIterator)print(item)except stopiteration:break 以上两段代码均输出相同的结果，如下所示： www imooc com 3. 迭代协议 使用迭代器遍历访问可迭代对象，要求迭代器和可迭代对象遵循迭代协议，迭代协议如下： 可迭代对象 iterable 提供成员方法 __iter__，该方法返回用于遍历的迭代器 iterator class Iterable:def __iter__(self): 迭代器 iterator 提供成员方法 __next__，该方法返回下一个被遍历的元素 class Iterator:def __next__(self): 异常 stopiteration，当遍历完全部的元素后，成员方法 __next__ 抛出一个特殊的异常 Stop Iteration 表示遍历结束 内置函数 iter，用于获取可迭代对象对应的迭代器 def iter(iterable):iterator = iterable.__iter__()return iterator 在第 1 行，iter 的输入参数是可迭代对象 iterable 在第 2 行，调用成员方法 __iter__ 在第 3 行，返回迭代器 iterator 内置函数 next，用于获取下一个被遍历的元素 def next(iterator):item = iterator.__next__()return item 在第 1 行，next 的输入参数是迭代器 iterator 在第 2 行，调用成员方法 __next__ 在第 3 行，返回被遍历的元素 根据以上的迭代协议，即可将 for … in 循环翻译为如下等价代码： iterator = iter(iterable)while True:try:item = next(iterator)print(item)except stopiteration:break 4. 实现一个自定义的迭代器 4.1 通过单链表实现堆栈 通过单链表实现堆栈 在上图中，每个节点有两个字段: item 和 next，item 用于存储数据，next 指向下一个节点，head 指针指向堆栈的顶部。描述堆栈的 Python 代码如下： class Node:def __init__(self, item):self.item = item self.next = Noneclass Stack:def __init__(self):self.head = Nonedef push(self, item):node = Node(item)node.next = self.head self.head = node stack = Stack()stack.push('a')stack.push('b')stack.push('c') 在第 1 行，定义了类 Node 用于描述链表中的节点 在第 6 行，定义了类 Stack 描述堆栈 在第 11 行，创建一个新节点 node 在第 12 行，新节点 node 的 next 指向头结点 在第 13 行，头结点指向新节点 在第 8 行，定义了头指针 head，指向链表中的首个节点 在第 10 行，定义了成员方法 push，将元素压如到堆栈中 在第 15 行，创建一个对象 stack 在第 16 行到第 18 行，依次压入 3 个元素 ‘a’、‘b’、‘c’ 4.2 实现迭代协议 class StackIterator:def __init__(self, stack):self.stack = stack self.cursor = self.stack.headdef __next__(self):if self.cursor == None:raise stopiterationelse:item = self.cursor.item self.cursor = self.cursor.nextreturn item 在第 1 行，定义类 StackIterator 类 Stack 是可迭代对象 类 StackIterator 是迭代器 在第 2 行，定义构造函数，参数 stack 是被遍历的对象 在第 4 行，成员变量 cursor 指向了当前正在遍历的元素，初始化被设置为链表的头结点 在第 6 行，定义方法 __next__ 在第 10 行，记录下当前正在遍历的元素 在第 11 行，将 cursor 指向下一个元素 在第 8 行，抛出异常 stopiteration 表示遍历结束 在第 7 行，如果变量 cursor 等于 None，表示已经到达链表的尾部，即遍历完全部的元素了 在第 9 行，如果变量 cursor 不等于 None 在定义了 StackIterator 后，在 Stack 中增加一个新的成员方法 __iter__，返回 Stack 对应的迭代器，代码如下： class Stack:def __iter__(self):return StackIterator(self) （编辑：莱芜站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
