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python学习------迭代器协议和生成器
阅读量:6095 次
发布时间:2019-06-20

本文共 5320 字,大约阅读时间需要 17 分钟。

一、递归和迭代

递归:自己调用自己

举例解释:问路   A问B怎么走,B说我不是很清楚,我帮你问问C,C说我也不知道。我问问D,D说 就在兴隆。之后D返回结果给C,C返回结果给B,B返回结果给A.

迭代:迭,是更新的意思,每一次结果都是依据上一次结果产生。

举例解释:问路   A问B怎么走,B说我不是很清楚,C可能知道你自己去问,C说我也不知道。D可能知道你自己去问,D说 就在兴隆。

 

 

二、什么是迭代器协议 1.迭代器协议是指:对象必须提供一个next方法,执行该方法要么返回迭代中的下一项,要么就引起一个 stoplteration异常,以终止迭代(只能往后走不能往前退) 2.可迭代对象:实现了迭代器协议的对象(如何实现:对象内部定义一个__iter__()方法) 3.协议是一种约定,可迭代对象实现了迭代器协议,python的内部工具(如for循环,sum,min,max函数等) 使用迭代器协议访问对象。
三、python中强大的for循环机制 for循环的本质:循环所有对象,全都是使用迭代器协议。 正本清源: 很多人会想,for循环的本质就是遵循迭代器协议去访问对象,那么for循环的对象 肯定都是迭代器了啊,没错,那既然这样,for循环可以遍历(字符串,列表,元组,字典,集合 ,文件对象),那这些类型的数据肯定都是可迭代对象啊?但是,为什么定义一个列表 没有next()方法? (字符串,列表,元组,字典,集合,文件对象)这些都不是可迭代对象,只不过在for循环时,调用了他们内部的 __iter__方法,把他们变成了可迭代对象 然后for循环调用可迭代对象的__next__方法去取值,而且for循环会捕捉stoplteration异常, 以终止迭代
l = ['a','b','c']#一:下标访问方式print(l[0])print(l[1])print(l[2])print(l[3])    #超出边界报错:IndexError#二:遵循迭代器协议访问方式diedai_l = l.__iter__()print(diedai_l.__next__())print(diedai_l.__next__())print(diedai_l.__next__())#print(diedai_l.__next__())  #超出边界报错:StopIteration#三:for循环访问方式for循环l本质就是遵循迭代器协议的访问方式,先调用diedai_l=l.__iter__()方法,或者直接diedai_l=iter(l),然后依次执行diedai_l.next(),直到for循环捕捉到stopIteration终止循环#for循环所有对象的本质都是一样的原理for i in l: #diedai_l=l.__iter__()    print(i)  #i = diedai_l.next()#四:用while去模拟for循环做的事情diedai_l = l.__iter__()while True:    try:        print(diedai_l.__next__())    except StopIteration:        print('迭代完毕了,循环终止了')        break

 

四、为何要有for循环 基于上面讲的列表三种访问方式,聪明的你立马看出了端倪,于是你不知死活大声喊道,你这不逗我玩呢么, 有了下标的访问方式,我可以这样遍历一个列表啊
l=[1,2,3]index = 0while index < len(l):    print(l[index])    index+=1#要毛线for循环  要毛线for循环  要毛线for循环
没错,序列类型字符串,列表,元组都有下标,你用上述的方式访问,perfect! 但是你可曾想过非序列类型像字典,集合,文件对象的感受,所以,for循环就是基于迭代器 协议提供的一个统一的可以遍历所有对象的方法,即在遍历之前,先调用对象的 __iter__方法将其转换成一个迭代器,然后使用迭代器协议去实现循环访问,这样 所有对象就都可以通过for循环来遍历了,而且你看到的结果也确实如此,这就是 无所不能的for循环,觉悟吧,年轻人
 
l =['a','b','c','d']diedai_l = l.__iter__()print(diedai_l.__next__())print(next(diedai_l))#next()等同于__next__ ,只不过next()是系统内置函数

 

 
五、生成器初探 什么是生成器? 可以理解为一种数据类型,这种数据类型自动实现了迭代器协议(其他的数据类型需要调用自己内置的 __iter__方法),所以生成器就是可迭代对象。 生成器分类及在python中的表现形式:(python有两种不同的方式提供生成器) 1.生成器函数常规函数定义,但是,使用yield语句而不是return语句返回结果。yield语句一次返回 一个结果,在每个结果中间,过去函数的状态,以便下次重它理想的地方继续执行
def test():    yield 1    yield 2    yield 3g = test()print(g)print(g.__next__())print(g.__next__())#输出结果:
12
 
2.生成器表达式:类似于列表推导,但是,生成器返回按需产生结果的一个对象,而不是一次构建一个 结果列表 为何使用生成器之生成器的优点 python使用生成器对延迟操作提供了支持。所谓延迟操作,是指在 需要的时候才产生结果,而不是立即产生结果。这也是生成器的主要好处 生成器小结: 1.是可迭代对象 2.实现了延迟技术,省内存啊 3生成器本质和其他的数据类型一样,都是实现了迭代器协议,只不过生成器附加了一个延迟技术省内存的好处, 其余的可迭代对象可没有这点好处,记住喽!
 

 六、生成器函数

def lay_eggs(num):    egg_list=[]    for egg in range(num):        egg_list.append('蛋%s' %egg)    return egg_listyikuangdan = lay_eggs(10) #我们拿到的是蛋print(yikuangdan)#缺点1.占用空间大    2.运行效率低 def lay_eggs(num):    for egg in range(num):        yield '蛋%s' %egg        print('下完一个蛋')laomuji =lay_eggs(10) #我们拿到的是一只母鸡   (生成器)print(laomuji)print(laomuji.__next__())print(laomuji.__next__())print(laomuji.__next__())egg_l =list(laomuji)print(egg_l)#演示只能往后不能往前#演示蛋下完了,母鸡就死了

 

七、生成器表达式和列表解析

#三元表达式name ='alex'#name = 'zhu.mr'res ='shuai' if name == 'alex' else 'no'print(res)
#alex送鸡蛋报恩情egg_list = ['鸡蛋%s' %i for i in range(10)]   #列表解析#对方回绝了。说你送鸡蛋不如送我个母鸡吧,回头我在家里自己下蛋laomuji = ('鸡蛋%s' %i for i in range(10)) #生成器表达式print(laomuji)print(next(laomuji))print(laomuji.__next__())print(next(laomuji))
总结: 1.把列表解析的[]换成()得到的就是生成器表达式 2.列表解析与生成器表达式都是一种遍历的编程方式,只不过生成器表达式更节省内存。 3.python不但使用迭代器协议让for循环变得更加通用。大部分内置函数,也是使用迭代器协议 访问对象的。例如,sum()函数是python的内置函数,该函数使用迭代器协议访问对象 ,而生产器实现了迭代器协议,所以我们可以直接这样计算一系列的和:
sum(x ** 2 for x in range(4))
而不是多此一举的先构造一个列表
sum( [x ** 2 for x in range(4)]  )

 

八、生成器总结 综上已经对生成器有了一定的认识,下面我们以生成器函数为例进行总结   a.语法上和函数类似:生成器函数和常规函数几乎是一样的。它们都是使用def语句进行定义,差别在于,生成器使用yield语句返回一个值,而 常规函数使用return语句返回一个值   b.自动实现迭代器协议:对于生成器,python会自动实现迭代器协议,以便应用到迭代背景中(如for循环,sum函数)。由于生成器自动实现迭代器协议, 所以,我们可以调用他的next方法,并且,在没有值可以返回的时候,生成器自动产生stoplteration异常。   c.状态挂起:生成器使用yield语句返回一个值。yield语句挂起该生成器函数的状态,保留足够的信息,以便之后从它离开的地方继续执行。 优点一:生成器的好处是延迟计算,一次返回结果。也就是说,它不会生成所有 结果,这对于大数据量处理,将非常有用。
#列表解析sum([i for i in range(1000000)]) #内存占用大,机器容易卡死#生成器表达式sum(i for i in range(1000000)) #几乎不占内存
优点二:生成器还能有效提高代码可读性
#求一段文字中,每个单子出现的位置def index_words(text):    result=[]    if text:        result.append(0)    for index, letter in enumerate(text,1):        if letter == ' ':            result.append(index)    return resultprint(index_words('hello alex da db'))

 

这里,至少有两个充分的理由说明 ,使用生成器比不使用生成器代码更加清晰: 使用生成器以后,代码行数更少。大家要记住,如果想把代码写的Pythonic,在保证代码可读性的前提下,代码行数越少越好 不使用生成器的时候,对于每次结果,我们首先看到的是result.append(index),其次,才是index。也就是说,我们每次看到的是一个列表的append操作,只是append的是我们想要的结果。使用生成器的时候,直接yield index,少了列表append操作的干扰,我们一眼就能够看出,代码是要返回index。 这个例子充分说明了,合理使用生成器,能够有效提高代码可读性。只要大家完全接受了生成器的概念,理解了yield语句和return语句一样,也是返回一个值。那么,就能够理解为什么使用生成器比不使用生成器要好,能够理解使用生成器真的可以让代码变得清晰易懂。 注意事项:生成器只能遍历一次(母鸡一生只能下一定数量的蛋,下完了就死掉了)
#人口信息.txt文件内容{
'name':'北京','population':10}{
'name':'南京','population':100000}{
'name':'山东','population':10000}{
'name':'山西','population':19999}def get_provice_population(filename): with open(filename) as f: for line in f: p=eval(line) yield p['population']gen=get_provice_population('人口信息.txt')all_population=sum(gen)for p in gen: print(p/all_population)

执行上面这段代码,将不会有任何输出,这是因为,生成器只能遍历一次。在我们执行sum语句的时候,就遍历了我们的生成器,当我们再次遍历我们的生成器的时候,将不会有任何记录。所以,上面的代码不会有任何输出。

因此,生成器的唯一注意事项就是:生成器只能遍历一次。

 

转载于:https://www.cnblogs.com/kangming-/p/9957072.html

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