Python 神奇的迭代

迭代器使用

迭代器基本使用，就如下代码一样

a = [1, 2, 3, 4, 5]
for n in a:
    print(n)

for in 原理

使用 for n in xx 时

• 要求循环迭代的对象必须得是 collections.Iterable(可迭代对象) 的一个实例
• 然后使用内置方法 inter(xx) 获取到迭代器由可迭代器对象生成
• 本质上调用了 xx.__iter__() 方法, 这也是 Iterable 的抽象方法
• 拿到的迭代器才是真正迭代
• 传入 next 中调用 next(it) 则会调用 it.__next__() 方法
• 当 next(it) 一直调用到没有元素的时候，会抛出 StopIteration 异常

注意的是

• 迭代器只能用一次，下次用重新生成
• 两个迭代器之间没有干扰
• 迭代器也可以用 for 遍历,说明迭代器对象也是可迭代对象，只不过返回了 self

撸一个可迭代对象

场景:

用户对象有自己的一些属性，比如说姓名，年龄，性别。现在希望能对用户对象遍历，获取用户对象的相关信息

class User:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender
        self.index = 0

    def __iter__(self):
        self.index = 0
        return self

    def __next__(self):
        self.index += 1
        if self.index > 3:
            raise StopIteration
        if self.index == 1:
            return self.name
        elif self.index == 2:
            return self.age
        else:
            return self.gender


a = User('mao', 18, 'n')
for n in a:
    print(n)
        

相当于用户对象自己是可迭代对象，同时也是迭代器，当然创建一个专门当迭代器的类也可以。

上面的代码是我们手动使用了一个 index 变量来维护迭代器。也可以用生成器来自动维护得带器 如下代码:

class User:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

    def __iter__(self):
        yield self.name
        yield self.age
        yield self.gender

反向迭代

基本概念

有一个变量 a = [1, 2, 3, 4, 5],要对这个变量进行反向迭代操作

• 使用 a.reverse() 方法,将 a 逆序再迭代，但修改了源数组
• 使用切片操作 a[::-1] 得到新的逆序列表，再迭代,但浪费的空间
• 正常操作需要使用内置函数 reversed:

  k = reversed(a)  # 会得到反向迭代器对象,和 inter() 刚好想法
  
  # 但传入 reversed 的函数的实例必须实现 __reversed__ 方法

整一个支持反向迭代的类

直接在上面的普通迭代对象加一个 __reversed__ 方法即可

class User:
    def __init__(self, name, age, gender):
        self.name = name
        self.age = age
        self.gender = gender

    def __iter__(self):
        yield self.name
        yield self.age
        yield self.gender

    def __reversed__(self):
        yield self.gender
        yield self.age
        yield self.name


u = User('mao', 18, 'n')
for v in reversed(u):
    print(v)

Iterable 进行切片操作

切片操作使用

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

for n in a[2:5]:
    print(n)
# 输出 3 4 5

切片实现

• [] 运算符重载的方法是 __getitem__ 即 a[2] <=> a.__getitem__
• [] 切片也是一样的, a[2:4:1] <=> a.__getitem__(slice(2,4[,1]))
  • slice 是 python 的一个内置函数
  • 参数为 起始值，结束值，步进
• 使用 itertools.islice() 方法, 将一个可迭代对象转换为一个切片对象
• 切片对象也可迭代

def counter(n):
    while True:
        yield n
        n += 1


from itertools import islice

s = islice(counter(0), 100, 200)

for i in s:
    print(i)
# 输出 100 - 199 的数

islice 原理

• 从最前开始依次读取数据，但不返回数据
• 直到起始值的时候，才开始返回结果
• 超过了结束值,就结束

实现一个 islice

def counter(n):
    while True:
        yield n
        n += 1


def mslice(it, s, e, j=1):
    cur = 0
    while cur < e:
        d = next(it)
        if cur >= s:
            # 此时 s <= cur < s 符合要求
            yield d
        cur += 1


s = mslice(counter(0), 100, 200)

for i in s:
    print(i)
# 一样输出 100 - 199 的数