Python基础---生成器Generator & 迭代器Iterator

生成器Generator & 迭代器Iterator

迭代器Iterator：

迭代是一种访问集合元素的方式；

可迭代对象Iterable：可以直接作用于for循环的对象都可以成为可迭代对象

迭代器是可以被next()函数调用并不断返回下一个值的对象；

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有元素访问完毕。迭代器只能往前不能后退

迭代器基本的方法：iter()、next()

a = [1, 2, 3, 4]
b = iter(a)    # iter()方法：将一个可迭代对象转换成迭代器
print(next(b))　　# next()方法：不断调用迭代器，并返回下一个值
print(next(b))
print(next(b))
print(next(b))

--->1
--->2
--->3
--->4

迭代器也可以使用for循环遍历：

a = [1, 2, 3, 4]
b = iter(a)
for x in b:
    print(x, end=' ')
5
6 --->1 2 3 4

集合数据类型list、dict、str等可迭代对象不是迭代器

from collections import Iterator
x = isinstance([], Iterator)　　# isinstance()方法：判断一个对象的type，返回bool值，比type()更节省资源
print(x)
--->False
x = isinstance({}, Iterator)
print(x)
--->False
x = isinstance(str, Iterator)
print(x)
10 --->False 

　　这是因为Python的迭代器Iterator对象标识的是一个数据流，Iterator对象可以被next()函数调用并不断返回下一个数据，直到没有数据时抛出StopIteration错误。可以把这个数据当作一个有序序列，但是不知道其长度，只能通过不断的next()函数实现 按需计算 下一个数据，所以Iterator的计算是惰性的，只有在需要返回下一个数据时，Iterator才会计算。

 

生成器Generator：

在Python中，使用了yield关键字的函数可以被称为生成器；

生成器是一个返回迭代器的函数，只能用于迭代操作；

生成器相比其他容器对象，更能节省内存和CPU；

生成器一定是迭代器，反之则不成立

执行流程：在调用生成器运行的过程中，每次遇到yield时，函数会暂停并保存当前所有运行信息，返回yield的值，并在下次执行next()函数时从当                前位置开始

创建一个生成器：

1、最简单的，只需要把一个列表生成式的 [ ] 改成 ( ) 即可：

a = (x ** 2 for x in range(1, 10))
print(a, type(a))
for x in a:
    print(x, end=' ')
---><generator object <genexpr> at 0x05AA4E70> <class 'generator'>
--->1 4 9 16 25 36 49 64 81 

2、也可以使用yield来创建生成器函数：(如果推算的比较复杂，使用第一种方法无法创建的时候，如斐波拉契数列)

num = []　　　　# 创建一个包含所有自然数的生成器；自然数为大于零的整数，无穷个，
　　　　　　　　　　# list因为内存受限，容量肯定是有限的，所以可以使用生成器，按需取用

def append_num(n):
    while True:
        if n > 0:
            num.append(n - 1)
            yield num
            n += 1
        else:
            return False


x = append_num(1)

def fib(m):　　　　　　# 生成斐波拉契数列的前m个数字
    n, a, b = 0, 0, 1　　# 相当于 t = (b, a + b)  a = t[0]  b = [1]　　不必写出临时变量t，直接赋值
    while n < m:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n += 1


x = fib(10)
for y in x:
    print(y, end=' ')
--->1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 

1 def triangles():　　# 设计杨辉三角，不断输出下一行的list
    L = [1]　　　　　# 设定默认值
    n = []　　　　　　
    while True:
        yield L　　 # 输出L
        for x in range(len(L)-1):　　# range(len(L) - 1) 遍历L列表长度-1的数字列表，是为了下一行代码中，不让程序利用L列表最后一位元素
            n.append(L[x] + L[x + 1])　　# 将上一个L列表相邻的两个元素的和添加入n列表
        L = [1] + n + [1]　　# 进行组合，首尾各添加一个元素 1
        n = []　　# 每次计算后，初始化n列表


results = []
n = 0
for y in triangles():
    print(y)
    results.append(y)
    n = n + 1　　# 控制条件，因为triangles()代表着一个无限大的杨辉三角，没有控制条件会出现无限遍历
    if n == 10:
        break

[1]
[1, 1]
[1, 2, 1]
[1, 3, 3, 1]
[1, 4, 6, 4, 1]
[1, 5, 10, 10, 5, 1]
[1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
[1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
[1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
[1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]