Python 中迭代器与生成器实例详解

Python 中迭代器与生成器实例详解

本文通过针对不同应用场景及其解决方案的方式，总结了Python中迭代器与生成器的一些相关知识，具体如下：

1.手动遍历迭代器

应用场景：想遍历一个可迭代对象中的所有元素，但是不想用for循环

解决方案：使用next()函数，并捕获StopIteration异常

    def manual_iter():
      with open('/etc/passwd') as f:
        try:
          while True:
            line=next(f)
            if line is None:
              break
            print(line,end='')
          except StopIteration:
            pass

    #test case
    items=[1,2,3]
    it=iter(items)
    next(it)
    next(it)
    next(it)

2.代理迭代

应用场景：想直接在一个包含有列表、元组或其他可迭代对象的容器对象上执行迭代操作

解决方案：定义一个iter()方法，将迭代操作代理到容器内部的对象上

示例：

    class Node:
      def __init__(self,value):
        self._value=value
        self._children=[]
      def __repr__(self):
        return 'Node({!r})'.fromat(self._value)
      def add_child(self,node):
        self._children.append(node)
      def __iter__(self):
        #将迭代请求传递给内部的_children属性
        return iter(self._children)

    #test case
    if __name='__main__':
      root=Node(0)
      child1=Node(1)
      child2=Nide(2)
      root.add_child(child1)
      root.add_child(child2)
      for ch in root:
        print(ch)

3.反向迭代

应用场景：想要反向迭代一个序列

解决方案：使用内置的reversed()函数或者在自定义类上实现reversed()

示例1

    a=[1,2,3,4]
    for x in reversed(a):
      print(x) #4 3 2 1


    f=open('somefile')
    for line in reversed(list(f)):
      print(line,end='')
    #test case
    for rr in reversed(Countdown(30)):
      print(rr)

    for rr in Countdown(30):
      print(rr)

示例2

    class Countdown:
      def __init__(self,start):
        self.start=start
      #常规迭代
      def __iter__(self):
        n=self.start
        while n > 0:
          yield n
          n -= 1
      #反向迭代
      def __reversed__(self):
        n=1
        while n <= self.start:
          yield n
          n +=1

4.有选择的迭代

应用场景：想遍历一个可迭代对象，但是对它开始的某些元素并不感兴趣，想跳过

解决方案：使用itertools.dropwhile()

示例1

    with open('/etc/passwd') as f:
      for line in f:
        print(line,end='')

示例2

    from itertools import dropwhile
    with open('/etc/passwd') as f:
      for line in dropwhile(lambda line:line.startwith('#'),f):
        print(line,end='')

5.同时迭代多个序列

应用场景：想同时迭代多个序列每次分别从一个序列中取一个元素

解决方案：使用zip()函数

6.不同集合上元素的迭代

应用场景：想在多个对象执行相同的操作，但是这些对象在不同的容器中

解决方案：使用itertool.chain()函数

7.展开嵌套的序列

应用场景：想将一个多层嵌套的序列展开成一个单层列表

解决方案：使用包含yield from语句的递归生成器

示例

    from collections import Iterable
    def flatten(items,ignore_types=(str,bytes)):
      for x in items:
        if isinstance(x,Iterable) and not isinstance(x,ignore_types):
          yield from flatten(x)
        else:
          yield x

    #test case
    items=[1,2,[3,4,[5,6],7],8]
    for x in flatten(items):
      print(x)

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