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])>>> iter({1:2, 2:4}) >>> iter(1234) Traceback (most recent call last): File " ", line 1, in iter(1234) TypeError: 'int' object is not iterable
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:
class String(object): def __init__(self, val): self.val = val def __str__(self): return self.val st = String('sample string')
那么,st是可迭代的吗?
>>> iter(st) TypeError: 'String' object is not iterable
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
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
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
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)
‘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
for x in iterable: print x
我们可以不用for循环来实现吗?
def iterate_while(iterable): index = 0 while(i< len(iterable)): print iterable[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
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
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。
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
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
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()
我们来用`list_iter`自己定义一个列表迭代器
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) 1 >>> next(it) 2 >>> next(it) 34 >>> next(it) Traceback (most recent call last): File "", line 1, in next(it) File " ", line 13, in next raise StopIteration() 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)
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))
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
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()
my xrange
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, 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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。
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