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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