一、迭代器
迭代是訪問集合元素的一種方式。迭代器是一個可以記住遍歷的位置的對象。迭代器對象從集合的第一個元素開始訪問，直到所有的元素被訪問完結束。迭代器只能往前不會后退。
1.1 判斷一個對象是否可迭代
可以使用 isinstance() 判斷一個對象是否是 Iterable 對象：
In [50]:
from
collections
import
Iterable
In [
51
]: isinstance([], Iterable)
Out[
51
]: True
In [
52
]: isinstance({}, Iterable)
Out[
52
]: True
In [
53]: isinstance(
'
abc
'
, Iterable)
Out[
53
]: True
In [
54
]: isinstance(mylist, Iterable)
Out[
54
]: False
In [
55]: isinstance(100
, Iterable)
Out[
55]: False
1.2 可迭代對象的本質
我們分析對可迭代對象進行迭代使用的過程，發現每迭代一次（即在for...in...中每循環一次）都會返回對象中的下一條數據，一直向后讀取數據直到迭代了所有數據后結束。那么，在這個過程中就應該有一個“人”去記錄每次訪問到了第幾條數據，以便每次迭代都可以返回下一條數據。我們把這個能幫助我們進行數據迭代的“人”稱為迭代器(Iterator)。
?
可迭代對象的本質就是可以向我們提供一個這樣的中間“人”即迭代器幫助我們對其進行迭代遍歷使用。
?
可迭代對象通過__iter__方法向我們提供一個迭代器，
我們在迭代一個可迭代對象的時候，實際上就是先獲取該對象提供的一個迭代器，然后通過這個迭代器來依次獲取對象中的每一個數據.
?
那么也就是說，一個具備了__iter__方法的對象，就是一個可迭代對象
1
from
collections
import
Iterable
2
3
4
class
MyList(object):
5
6
def
__init__
(self):
7
self.container =
[]
8
9
def
add(self, item):
10
self.container.append(item)
11
12
def
__iter__
(self):
13
"""
返回一個迭代器
"""
14
pass
15
16
17
mylist =
MyList()
18
print
(isinstance(mylist, Iterable))
#
True
這回測試發現添加了__iter__方法的mylist對象已經是一個可迭代對象了
1.3 iter()函數和next()函數
list、tuple等都是可迭代對象，我們可以通過iter()函數獲取這些可迭代對象的迭代器。然后我們可以對獲取到的迭代器不斷使用next()函數來獲取下一條數據。iter()函數實際上就是調用了可迭代對象的__iter__方法。
>>> li = [11, 22, 33, 44, 55
]
>>> li_iter =
iter(li)
>>>
next(li_iter)
11
>>>
next(li_iter)
22
>>>
next(li_iter)
33
>>>
next(li_iter)
44
>>>
next(li_iter)
55
>>>
next(li_iter)
Traceback (most recent call last):
File
"
StopIteration
>>>
注意，當我們已經迭代完最后一個數據之后，再次調用next()函數會拋出StopIteration的異常，來告訴我們所有數據都已迭代完成，不用再執行next()函數了。
1.4?如何判斷一個對象是否是迭代器
可以使用 isinstance() 判斷一個對象是否是 Iterator 對象：
In [56]:
from
collections
import
Iterator
In [
57
]: isinstance([], Iterator)
Out[
57
]: False
In [
58
]: isinstance(iter([]), Iterator)
Out[
58
]: True
In [
59]: isinstance(iter(
"
abc
"
), Iterator)
Out[
59]: True
1.5 迭代器Iterator
通過上面的分析，我們已經知道，迭代器是用來幫助我們記錄每次迭代訪問到的位置，當我們對迭代器使用next()函數的時候，迭代器會向我們返回它所記錄位置的下一個位置的數據。實際上，在使用next()函數的時候，調用的就是迭代器對象的__next__方法（Python3中是對象的__next__方法，Python2中是對象的next()方法）。所以，我們要想構造一個迭代器，就要實現它的__next__方法。但這還不夠，python要求迭代器本身也是可迭代的，所以我們還要為迭代器實現__iter__方法，而__iter__方法要返回一個迭代器，迭代器自身正是一個迭代器，所以迭代器的__iter__方法返回自身即可。
?
一個實現了__iter__方法和__next__方法的對象，就是迭代器。
1
#
實現迭代器(兩個類的寫法)
2
class
MyList(object):
3
"""
4
自定義的一個可迭代對象
5
"""
6
7
def
__init__
(self):
8
self.items =
[]
9
10
def
add(self, val):
11
self.items.append(val)
12
13
def
__iter__
(self):
14
myiterator =
MyIterator(self)
15
16
return
myiterator
17
18
19
class
MyIterator(object):
20
"""
21
自定義的供上面可迭代對象使用的一個迭代器
22
"""
23
def
__init__
(self, mylist):
24
self.mylist =
mylist
25
#
current用來記錄當前訪問到的位置
26
self.current =
0
27
28
def
__next__
(self):
29
if
self.current <
len(self.mylist.items):
30
item =
self.mylist.items[self.current]
31
self.current += 1
32
return
item
33
else
:
34
raise
StopIteration
35
36
def
__iter__
(self):
37
return
self
38
39
40
if
__name__
==
'
__main__
'
:
41
mylist =
MyList()
42
mylist.add(1
)
43
mylist.add(2
)
44
mylist.add(3
)
45
mylist.add(4
)
46
mylist.add(5
)
47
for
num
in
mylist:
48
print
(num)
1
實現迭代器(寫在一個類)
2
class
MyList(object):
3
4
5
def
__init__
(self):
6
self.container =
[]
7
self.current =
0
8
9
10
def
add(self, item):
11
self.container.append(item)
12
13
14
def
__iter__
(self):
15
16
17
return
self
18
19
20
def
__next__
(self):
21
if
self.current <
len(self.container):
22
item =
self.container[self.current]
23
self.current += 1
24
return
item
25
else
:
26
raise
StopIteration
27
28
29
30
31
my_list =
MyList()
32
my_list.add(1
)
33
my_list.add(2
)
34
my_list.add(3
)
35
my_list.add(4
)
36
my_list.add(5
)
37
38
39
for
num
in
my_list:
40
print
(num)
1.6?for...in...循環的本質
for item in Iterable 循環的本質就是先通過iter()函數獲取可迭代對象Iterable的迭代器，然后對獲取到的迭代器不斷調用next()方法來獲取下一個值并將其賦值給item，當遇到StopIteration的異常后循環結束。
?
迭代器的特點：
-
節省內存
-
惰性機制
-
不能反復，只能向下
1.7 迭代器的應用場景
斐波那契數列
1
class
FibIterator(object):
2
"""
3
斐波那契數列
4
"""
5
6
def
__init__
(self, n):
7
"""
8
:param n:int, 指明生成數列的前n個數
9
"""
10
self.n =
n
11
#
current用來保存當前生成到數列中的第幾個數了
12
self.current =
0
13
#
num1用來保存前前一個數，初始值為數列中的第一個數0
14
self.num1 =
0
15
#
num2用來保存前一個數，初始值為數列中的第二個數1
16
self.num2 = 1
17
18
def
__next__
(self):
19
"""
20
被next()函數調用來獲取下一個數
21
:return:
22
"""
23
24
if
self.current <
self.n:
25
num =
self.num1
26
self.num1, self.num2 = self.num2, self.num1+
self.num2
27
self.current += 1
28
return
num
29
else
:
30
raise
StopIteration
31
32
def
__iter__
(self):
33
"""
34
"迭代器的__iter__返回自身即可
35
:return:
36
"""
37
return
self
38
39
40
if
__name__
==
'
__main__
'
:
41
fib = FibIterator(10
)
42
for
num
in
fib:
43
print
(num, end=
"
"
)
除了for循環能接收可迭代對象，list、tuple等也能接收。
1
除了for循環能接收可迭代對象，list、tuple等也能接收。
2
3
li = list(FibIterator(15
))
4
print
(li)
5
tp = tuple(FibIterator(6
))
6
print
(tp)
?
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