详解Python迭代和迭代器
我们将要来学习python的重要概念迭代和迭代器,通过简单实用的例子如列表迭代器和xrange。
可迭代
一个对象,物理或者虚拟存储的序列。list,tuple,strins,dicttionary,set以及生成器对象都是可迭代的,整型数是不可迭代的。如果你不确定哪个可迭代哪个不可以,你需要用python内建的iter()来帮忙。
>>>iter([1,2,3]) <listiteratorobjectat0x026C8970> >>>iter({1:2,2:4}) <dictionary-keyiteratorobjectat0x026CC1B0> >>>iter(1234) Traceback(mostrecentcalllast): File"<pyshell#145>",line1,in<module> iter(1234) TypeError:'int'objectisnotiterable
iter()为list返回了listiterator对象,为dictionary返回了dictionary-keyiterator对象。类似对其他可迭代类型也会返回迭代器对象。
iter()用在自定义的类型会怎样呢?我们先自己定义一个String类:
classString(object): def__init__(self,val): self.val=val def__str__(self): returnself.val st=String('samplestring')
那么,st是可迭代的吗?
>>>iter(st) TypeError:'String'objectisnotiterable
你可能会有几个问题要问:
怎么让自定义的类型可迭代?
iter()究竟做了些什么?
让我们补充String类来找找答案
classString(object): def__init__(self,val): self.val=val def__str__(self): returnself.val def__iter__(self): print"Thisis__iter__methodofStringclass" returniter(self.val)#self.valispythonstringsoiter()willreturnit'siterator >>>st=String('SampleString') >>>iter(st) Thisis__iter__methodofStringclass <iteratorobjectat0x026C8150>
在String类中需要一个'__iter__'方法把String类型变成可迭代的,这就是说'iter'内部调用了'iterable.__iter__()'
别急,不是只有增加'__iter()'方法这一种途径
classString(object): def__init__(self,val): self.val=val def__str__(self): returnself.val def__getitem__(self,index): returnself.val[index] >>>st=String('SampleString') >>>iter(st) <iteratorobjectat0x0273AC10>
‘itr'也会调用'iterable.__getitem__()',所以我们用'__getitem__'方法让String类型可迭代。
如果在String类中同时使用'__iter__()'和'__getitem__()',就只有'__iter__'会起作用。
自动迭代
for循环会自动迭代
forxiniterable: printx
我们可以不用for循环来实现吗?
defiterate_while(iterable): index=0 while(i<len(iterable)): printiterable[i] i+=1
这样做对list和string是管用的,但对dictionary不会奏效,所以这绝对不是python式的迭代,也肯定不能模拟for循环的功能。我们先看迭代器,等下回再过头来。
迭代器
关于迭代器先说几条………..
1.迭代器对象在迭代过程中会会产生可迭代的值,`next()`或者`__next()__`是迭代器用来产生下一个值的方法。
2.它会在迭代结束后发出StopIteration异常。
3.`iter()`函数返回迭代器对象
4.如果`iter()`函数被用在迭代器对象,它会返回对象本身
我们试一试模仿for循环
defsimulate_for_loop(iterable): it=iter(iterable) while(True): try: printnext(it) exceptStopIteration: break >>>simulate_for_loop([23,12,34,56]) 23 12 34 56
前面我们看过了iterable类,我们知道iter会返回迭代器对象。
现在我们试着理解迭代器类的设计。
classIterator: def__init__(self,iterable) self.iterable=iterable . . def__iter__(self):#itershouldreturnselfifcalledoniterator returnself defnext(self):#Use__next__()inpython3.x ifcondition:#itshouldraiseStopIterationexceptionifnonextelementislefttoreturn raiseStopIteration
我们学了够多的迭代和迭代器,在python程序中不会用到比这更深的了。
但是为了学习的目的我们就到这儿。。。。
列表迭代器
你可能会在面试中写这个,所以打起精神来注意了
classlist_iter(object): def__init__(self,list_data): self.list_data=list_data self.index=0 def__iter__(self): returnself defnext(self):#Use__next__inpython3.x ifself.index<len(self.list_data): val=self.list_data[self.index] self.index+=1 returnval else: raiseStopIteration()
我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器
classList(object): def__init__(self,val): self.val=val def__iter__(self): returnlist_iter(self.val) >>>ls=List([1,2,34]) >>>it=iter(ls) >>>next(it) 1 >>>next(it) 2 >>>next(it) 34 >>>next(it) Traceback(mostrecentcalllast): File"<pyshell#254>",line1,in<module> next(it) File"<pyshell#228>",line13,innext raiseStopIteration() StopIteration
xrange
从一个问题开始——xrange是迭代还是迭代器?
我们来看看
>>>x=xrange(10) >>>type(x) <type'xrange'>
几个关键点:
1.`iter(xrange(num))`应该被支持
2.如果`iter(xrange(num))`返回同样的对象(xrange类型)那xrange就是迭代器
3.如果`iter(xrange(num))`返回一个迭代器对象那xrange就是迭代
>>>iter(xrange(10)) <rangeiteratorobjectat0x0264EFE0>
它返回了rangeiterator,所以我们完全可以叫它迭代器。
让我们用最少的xrange函数实现自己的xrange
xrange_iterator
classxrange_iter(object): def__init__(self,num): self.num=num self.start=0 def__iter__(self): returnself defnext(self): ifself.start<self.num: val=self.start self.start+=1 returnval else: raiseStopIteration()
myxrange
classmy_xrange(object): def__init__(self,num): self.num=num def__iter__(self): returnxrange_iter(self.num) >>>forxinmy_xrange(10): printx, 0123456789
以上就是本文的全部内容,希望对大家学习掌握Python迭代和迭代器有所帮助。