17-python学习笔记之迭代器

文章目录

• 前言
• • Python 迭代器
• 一、迭代器的创建以及使用
• • 创建迭代器
  • 遍历迭代器
  • StopIteration
• 总结

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前言

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以下都是自己的一些学习笔记，可能有写的不对的地方，还望各位大佬体谅和加以指正。

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Python 迭代器

迭代器是一种对象，该对象包含值的可计数数字。
迭代器是可迭代的对象，这意味着我们可以遍历所有值。
从技术上讲，在 Python 中，迭代器是实现迭代器协议的对象，它包含方法 __iter__() 和 __next__()。
迭代器 VS 可迭代对象（Iterable）
列表、元组、字典和集合都是可迭代的对象。它们是可迭代的容器，我们可以从中获取迭代器（Iterator）。

所有这些对象都有用于获取迭代器的 iter() 方法：
从元组返回一个迭代器，并打印每个值：

mytuple = ("apple", "banana", "cherry")
myit = iter(mytuple)

print(next(myit))
print(next(myit))
print(next(myit))

甚至连字符串都是可迭代的对象，并且可以返回迭代器：
字符串也是可迭代的对象，包含一系列字符：

mystr = "banana"
myit = iter(mystr)

print(next(myit))
print(next(myit))
print(next(myit))
print(next(myit))
print(next(myit))
print(next(myit))

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一、迭代器的创建以及使用

创建迭代器

要把对象/类创建为迭代器，必须为对象实现 __iter__() 和 __next__() 方法。
正如我们在 Python 类/对象 一章中学到的，所有类都有名为 __init__() 的函数，它允许我们在创建对象时进行一些初始化。

__iter__() 方法的作用相似，我们可以执行操作（初始化等），但必须始终返回迭代器对象本身。
__next__() 方法也允许我们执行操作，并且必须返回序列中的下一个项目。

创建一个返回数字的迭代器，从 1 开始，每个序列将增加 1（返回 1、2、3、4、5 等）：

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self

  def __next__(self):
    x = self.a
    self.a += 1
    return x

myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)

print(next(myiter)) # 1
print(next(myiter)) # 2
print(next(myiter)) # 3
print(next(myiter)) # 4
print(next(myiter)) # 5

遍历迭代器

我们也可以使用 for 循环遍历可迭代对象：

迭代元组的值：

mytuple = ("apple", "banana", "cherry")

for x in mytuple:
  print(x)

迭代字符串中的字符：

mystr = "banana"

for x in mystr:
  print(x)

Tips：for 循环实际上创建了一个迭代器对象，并为每个循环执行 next() 方法。

StopIteration

如果你有足够的 next() 语句，或者在 for 循环中使用，则上面的例子将永远进行下去。
为了防止迭代永远进行，我们可以使用 StopIteration 语句。
在 __next__() 方法中，如果迭代完成指定的次数，我们可以添加一个终止条件来引发错误：
在 20 个迭代之后停止：

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self

  def __next__(self):
    if self.a <= 20:
      x = self.a
      self.a += 1
      return x
    else:
      raise StopIteration  # 手动引发错误限制迭代次数

myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)

for x in myiter:
  print(x)

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总结

简单的创建一个迭代器：

class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self

  def __next__(self):
    x = self.a
    self.a += 1
    return x

myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)

想要限制迭代次数我们可以给个条件，并且产生报错

if self.a <= 20:
      x = self.a
      self.a += 1
      return x
    else:
      raise StopIteration  # 手动引发错误限制迭代次数