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。
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>>> 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
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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:
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class String( object ):
def __init__( self , val):
self .val = val
def __str__( self ):
return self .val
st = String( 'sample string' )
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那么,st是可迭代的吗?
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>>> iter (st)
TypeError: 'String' object is not iterable
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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
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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 >
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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
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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 >
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‘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
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for x in iterable:
print x
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我们可以不用for循环来实现吗?
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def iterate_while(iterable):
index = 0
while (i< len (iterable)):
print iterable[i]
i + = 1
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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
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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
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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。
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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
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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
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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()
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我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器
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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)
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>>> next (it)
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>>> 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
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xrange
从一个问题开始——xrange是迭代还是迭代器?
我们来看看
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>>> x = xrange ( 10 )
>>> type (x)
< type 'xrange' >
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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
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>>> iter ( xrange ( 10 ))
<rangeiterator object at 0x0264EFE0 >
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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
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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()
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my xrange
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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,
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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。