Python 迭代器與生成器實例詳解

更新時間：2017年05月18日 09:49:39 投稿：lqh

這篇文章主要介紹了Python 迭代器與生成器實例詳解的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下

Python 迭代器與生成器實例詳解

一、如何實現(xiàn)可迭代對象和迭代器對象

1.由可迭代對象得到迭代器對象

例如l就是可迭代對象，iter(l)是迭代器對象

In [1]: l = [1,2,3,4]

In [2]: l.__iter__
Out[2]: <method-wrapper '__iter__' of list object at 0x000000000426C7C8>

In [3]: t = iter(l)

In [4]: t.next()
Out[4]: 1

In [5]: t.next()
Out[5]: 2

In [6]: t.next()
Out[6]: 3

In [7]: t.next()
Out[7]: 4

In [8]: t.next()
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration               Traceback (most recent call last)
<ipython-input-8-3660e2a3d509> in <module>()
----> 1 t.next()

StopIteration:

for x in l：
  print x
for 循環(huán)的工作流程，就是先有iter(l)得到一個t，然后不停的調(diào)用t.nex(),到最后捕獲到StopIteration，就結(jié)束迭代

# 下面這種直接調(diào)用函數(shù)的方法如果數(shù)據(jù)量大的時候會對網(wǎng)絡IO要求比較高，可以采用迭代器的方法

def getWeather(city):
  r = requests.get(u'http://wthrcdn.etouch.cn/weather_mini?city='+city)
  data = r.json()['data']['forecast'][0]
  return '%s:%s,%s' %(city, data['low'], data['high'])
print getWeather(u'北京')
返回值：
北京:低溫 13℃,高溫 28℃

實現(xiàn)一個迭代器對象WeatherIterator,next 方法每次返回一個城市氣溫

實現(xiàn)一個可迭代對象WeatherIterable,iter方法返回一個迭代器對象

# -*- coding:utf-8 -*-
import requests
from collections import Iterable, Iterator

class WeatherIterator(Iterator):
  def __init__(self, cities):
    self.cities = cities
    self.index = 0

  def getWeather(self,city):
    r = requests.get(u'http://wthrcdn.etouch.cn/weather_mini?city='+city)
    data = r.json()['data']['forecast'][0]
    return '%s:%s,%s' %(city, data['low'], data['high'])

  def next(self):
    if self.index == len(self.cities):
      raise StopIteration
    city = self.cities[self.index]
    self.index += 1
    return self.getWeather(city)

class WeatherIterable(Iterable):
  def __init__(self, cities):
    self.cities = cities

  def __iter__(self):
    return WeatherIterator(self.cities)

for x in WeatherIterable([u'北京',u'上海',u'廣州',u'深圳']):
  print x.encode('utf-8')

輸出：
北京:低溫 13℃,高溫 28℃
上海:低溫 14℃,高溫 22℃
廣州:低溫 17℃,高溫 23℃
深圳:低溫 18℃,高溫 24℃

二、使用生成器函數(shù)實現(xiàn)可迭代對象

1.實現(xiàn)一個可迭代對象的類，它能迭代出給定范圍內(nèi)所有素數(shù)

素數(shù)定義為在大于1的自然數(shù)中，除了1和它本身以外不再有其他因數(shù)的數(shù)稱為素數(shù)。

一個帶有 yield 的函數(shù)就是一個 generator，它和普通函數(shù)不同，生成一個 generator 看起來像函數(shù)調(diào)用，但不會執(zhí)行任何函數(shù)代碼，直到對其調(diào)用 next()（在 for 循環(huán)中會自動調(diào)用 next()）才開始執(zhí)行。雖然執(zhí)行流程仍按函數(shù)的流程執(zhí)行，但每執(zhí)行到一個 yield 語句就會中斷，并返回一個迭代值，下次執(zhí)行時從 yield 的下一個語句繼續(xù)執(zhí)行。看起來就好像一個函數(shù)在正常執(zhí)行的過程中被 yield 中斷了數(shù)次，每次中斷都會通過 yield 返回當前的迭代值。

class PrimeNumbers:
  def __init__(self, start, end):
    self.start = start
    self.end = end

  def isPrimeNum(self, k):
    if k < 2:
      return False
    for i in xrange(2, k):
      if k % i == 0:
        return False

    return True

  def __iter__(self):
    for k in xrange(self.start, self.end + 1):
      if self.isPrimeNum(k):
        yield k

for x in PrimeNumbers(1, 10):
  print x

輸出：
2
3
5
7

三、實現(xiàn)反向迭代

1.反向進行迭代

例如：實現(xiàn)一個浮點數(shù)發(fā)生器FloatRange(和xrange類似)，根據(jù)給定范圍（start， end）和步徑值（step）產(chǎn)生一系列連續(xù)浮點數(shù)，如迭代FloatRange（3.0,4.0,0.2）可產(chǎn)生序列：

正向： 3.0 -> 3.2 -> 3.4 -> 3.6 -> 3.8 -> 4.0

反向： 4.0 -> 3.8 -> 3.6 -> 3.4 -> 3.2 -> 3.0

class FloatRange:
  def __init__(self, start, end, step=0.1):
    self.start = start
    self.end = end
    self.step = step

  def __iter__(self):
    t = self.start
    while round(t,14) <= round(self.end, 14):
      yield t
      t = t + self.step

  def __reversed__(self):
    t = self.end
    while round(t, 14) >= round(self.start, 14):
      yield t
      t = t - self.step

for x in reversed(FloatRange(3.0, 4.0, 0.2)):
  print x
輸出：
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
for x in FloatRange(3.0, 4.0, 0.2):
    print x
輸出：
3.0
3.2
3.4
3.6
3.8
4.0

上面代碼采用round函數(shù)是因為浮點數(shù)比較會有精度問題，所以需要進行四舍五入

2.對迭代器進行切片操作

例如：有某個文本文件，想讀取其中某范圍的內(nèi)容，如100-300行之間的內(nèi)容，python中文本文件是可迭代對象，是否可以使用類似列表切片的方式得到一個100-300行文件內(nèi)容的生成器

使用標準庫中的itertools.islice,它能返回一個迭代對象切片的生成器

f = open('/var/log/dmesg')

from itertools import islice

# 對文件內(nèi)容100到300行之間進行切片，返回的是個生成器對象，默認歩徑是1
islice(f, 100, 300)

# 前500行內(nèi)容
islice(f, 500)

# 100行到末尾結(jié)束內(nèi)容
islice(f, 100, None)


ps: 每次使用islice要重新申請對象，它會消耗原來的迭代對象

四、迭代多個對象

1.在一個for語句中迭代多個可迭代對象

1、某班學生考試成績語文、數(shù)學、英語分別存儲在3個列表中，同時迭代三個列表，計算三個學生的總分（并行）

2、某年級四個班，某次考試每班英語成績分別存儲在4個列表中，依次迭代每個列表，統(tǒng)計全學年英語成績高于90分人數(shù)（串行）

解決方案：

并行：使用內(nèi)置函數(shù)zip，它能將多個可迭代對象合并，每次迭代返回一個元組

from random import randint

chinese = [randint(60,100) for _ in xrange(40)]
math = [randint(60,100) for _ in xrange(40)]
english = [randint(60,100) for _ in xrange(40)]

total = []
for c,m,e in zip(chinese, math,english):
  total.append(c+m+e)

print total

輸出：

[204, 227, 238, 201, 227, 205, 251, 274, 210, 242, 220, 239, 237, 207, 230, 267, 263, 240, 247, 249, 255, 268, 209, 270, 259, 251, 245, 262, 234, 221, 236, 250, 251, 249, 242, 255, 232, 272, 237, 253]

串行：使用標準庫中的itertools.chain,它能將多個可迭代對象連接

from random import randint
from itertools import chain

class1 = [randint(60,100) for _ in xrange(40)]
class2 = [randint(60,100) for _ in xrange(42)]
class3 = [randint(60,100) for _ in xrange(39)]
class4 = [randint(60,100) for _ in xrange(43)]

count = 0
for s in chain(class1, class2, class3, class4):
  if s > 90:
    count = count + 1

print count

輸出：
38

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