Python编程中实现迭代器的一些技巧小结


Posted in Python onJune 21, 2016

yield实现迭代器
如引言中的描述,实现一个可迭代的功能要是每次都手动实现iter,next稍稍有点麻烦,所需的代码也是比较客观。在python中也能通过借助yield的方式来实现一个迭代器。yield有一个关键的作能,它能够中断当前的执行逻辑,保持住现场(各种值的状态,执行的位置等等),返回相应的值,下一次执行的时候能够无缝的接着上次的地方继续执行,如此循环反复知道满足事先设置的退出条件或者发生错误强制被中断。
其具体功能是可以当return使用,从函数里返回一个值,不同之处是用yield返回之后,可以让函数从上回yield返回的地点继续执行。也就是说,yield返回函数,交给调用者一个返回值,然后再“瞬移”回去,让函数继续运行, 直到吓一跳yield语句再返回一个新的值。使用yield返回后,调用者实际得到的是一个迭代器对象,迭代器的值就是返回值,而调用该迭代器的next()方法会导致该函数恢复yield语句的执行环境继续往下跑,直到遇到下一个yield为止,如果遇不到yield,就会抛出异常表示迭代结束。
看一个例子:

>>> def test_yield():
... yield 1
... yield 2
... yield (1,2)
...
>>> a = test_yield()
>>> a.next()
1
>>> a.next()
2
>>> a.next()
(1, 2)
>>> a.next()
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in ?
StopIteration

光听描述就觉得和迭代器的工作方式很一致是吧,的确,yield能把它所在的函索变成一个迭代器,拿最经典的菲波那切数列的例子聊简述一下工作的方式:

def fab(max): 
 n, a, b = 0, 0, 1 
 while n < max:
 print b, "is generated" 
 yield b
 a, b = b, a + b 
 n = n + 1 

>>> for item in fab(5):
... print item
... 
1 is generated
1
1 is generated
1
2 is generated
2
3 is generated
3
5 is generated
5

我们有回想一下for关键字的语法糖,在这里遍历5以内的菲波那切数列值的时候,很显然fab(5)生成了一个可迭代的对象,遍历开始的时候它的iter方法被调用返回一个实际工作的迭代器对象,然后每一次调用它的next方法返回一个菲波那切数列值然后打印出来。
我们可以将调用生成器函数返回的对象的属性打印出来,看一下到底发生了什么:

>>> temp_gen = fab(5)
>>> dir(temp_gen)
['__class__', '__delattr__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__name__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'close', 'gi_code', 'gi_frame', 'gi_running', 'next', 'send', 'throw']

正如上面的描述,单纯调用fab并不会让函数立刻开始返回任何值,并且从打印出的fab(5)的属性列表能够看到,生成器函数返回的对象包含有__iter__,next的实现。与我们手动实现相比,使用yield很方便的就能够实现我们想要的功能,代码量缩减不少。

Generator Expression
python中另一种能更优雅生成迭代器对象的方式就是使用生成器表达式Generator expression,它和列表解析表达式有着非常相似的写法,仅仅是把中括号[]变成()而已,不过小小改变产生的实际效果确实大大的不一样:

>>> temp_gen = (x for x in range(5))
>>> temp_gen
<generator object <genexpr> at 0x7192d8>
>>> for item in temp_gen:
... print item
... 
0
1
2
3
4
>>> dir(temp_gen)
['__class__', '__delattr__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__name__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'close', 'gi_code', 'gi_frame', 'gi_running', 'next', 'send', 'throw']

看过上面对yield的描述,这个例子以及对应的输出日志还是相当直接明了的,无论是temp_gen的打印日志描述,for语句遍历的输出结果还是调用dir输出的属性列表,都赤裸裸的表明生成器表达式确实生成了能够支持迭代的对象。另外表达式里面也能够调用函数,增加适量的过滤条件。

内置库itertools 和 iter
python内置的库itertools提供了大量的工具方法,这些方法能够帮助我们创建能进行高效遍历和迭代的对象,里面包含不少有意思并且有用的方法,比如像chain, izip/izip_longest, combinations, ifilter等等。在python中还有一个内置的iter函数非常有用,能够返回一个迭代器对象,之后也就能够进行可以查看对应的帮助文档简单看一下:

>>> iter('abc')
<iterator object at 0x718590>
>>> str_iterator = iter('abc')
>>> next(str_iterator)
'a'
>>> next(str_iterator)
'b'
>>> lst_gen = iter([1,2,3,4])
>>> lst_gen
<listiterator object at 0x728e30>
>>> dir(lst_gen)
['__class__', '__delattr__', '__doc__', '__format__', '__getattribute__', '__hash__', '__init__', '__iter__', '__length_hint__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'next']

>>> help(iter)
Help on built-in function iter in module builtins:

iter(...)
 iter(iterable) -> iterator
 iter(callable, sentinel) -> iterator

 Get an iterator from an object. In the first form, the argument must
 supply its own iterator, or be a sequence.
 In the second form, the callable is called until it returns the sentinel.
Python 相关文章推荐
浅谈Python中的数据类型
May 05 Python
Python MySQLdb Linux下安装笔记
May 09 Python
浅谈Python peewee 使用经验
Oct 20 Python
python3使用smtplib实现发送邮件功能
May 22 Python
python对Excel按条件进行内容补充(推荐)
Nov 24 Python
Pytorch 多维数组运算过程的索引处理方式
Dec 27 Python
python中的selenium安装的步骤(浏览器自动化测试框架)
Mar 17 Python
python 画条形图(柱状图)实例
Apr 24 Python
Django中使用Json返回数据的实现方法
Jun 03 Python
Python Selenium模块安装使用教程详解
Jul 09 Python
Python通过yagmail实现发送邮件代码解析
Oct 27 Python
Python实例教程之检索输出月份日历表
Dec 16 Python
Centos Python2 升级到Python3的简单实现
Jun 21 #Python
Python的Django框架中forms表单类的使用方法详解
Jun 21 #Python
Python正则表达式使用经典实例
Jun 21 #Python
常见的python正则用法实例讲解
Jun 21 #Python
实例讲解Python的函数闭包使用中应注意的问题
Jun 20 #Python
Python中的数学运算操作符使用进阶
Jun 20 #Python
Python中在for循环中嵌套使用if和else语句的技巧
Jun 20 #Python
You might like
自己在做项目过程中学到的PHP知识收集
2012/08/20 PHP
PHP学习笔记(一):基本语法之标记、空白、和注释
2015/04/17 PHP
PHP实现简单汉字验证码
2015/07/28 PHP
php app支付宝回调(异步通知)详解
2018/07/25 PHP
实现PHP中session存储及删除变量
2018/10/15 PHP
用javascript实现读取txt文档的脚本
2007/07/20 Javascript
Javascript String.replace的妙用
2009/09/08 Javascript
JQuery 弹出框定位实现方法
2010/12/02 Javascript
基于jquery跨浏览器显示的file上传控件
2011/10/24 Javascript
Jquery的基本对象转换和文档加载用法实例
2015/02/25 Javascript
jQuery动态背景图片效果实现方法
2015/07/03 Javascript
基于jquery实现百度新闻导航菜单滑动动画
2016/03/15 Javascript
jquery的checkbox,radio,select等方法小结
2016/08/30 Javascript
JS操作时间 - UNIX时间戳的简单介绍(必看篇)
2017/08/16 Javascript
Angular父子组件通过服务传参的示例方法
2018/10/31 Javascript
微信小程序新手教程之启动页的重要性
2019/03/03 Javascript
Vue实现购物车基本功能
2020/11/08 Javascript
js实现滚动条自动滚动
2020/12/13 Javascript
JS+JQuery实现无缝连接轮播图
2020/12/30 jQuery
[15:20]DOTA2-DPC中国联赛 正赛 Elephant vs Aster 选手采访
2021/03/11 DOTA
python开头的coding设置方法
2019/08/08 Python
Django中自定义查询对象的具体使用
2019/10/13 Python
PyCharm第一次安装及使用教程
2020/01/08 Python
pyecharts绘制中国2020肺炎疫情地图的实例代码
2020/02/12 Python
Keras 快速解决OOM超内存的问题
2020/06/11 Python
python 实现关联规则算法Apriori的示例
2020/09/30 Python
python绘图模块之利用turtle画图
2021/02/12 Python
web页面录屏实现
2019/02/12 HTML / CSS
美国最大的船只买卖在线市场:Boat Trader
2018/08/04 全球购物
财务管理职业生涯规划范文
2013/12/27 职场文书
面包店的创业计划书范文
2014/01/16 职场文书
竞选劳动委员演讲稿
2014/04/28 职场文书
2014年外联部工作总结
2014/11/17 职场文书
初中数学课堂教学反思
2016/02/17 职场文书
python使用PySimpleGUI设置进度条及控件使用
2021/06/10 Python
Redis安装使用RedisJSON模块的方法
2022/03/23 Redis