python基础之生成器与迭代器

一. 列表 VS 列表生成式

如果想通过range生成一个列表

a = []
for i in range(10):
    a.append(i*2)
print a

通过列表生成式，只需写一行代码。如下：

print [ i*2 for i in range(10)]

思考：此时若想创建一个包含100W个元素的列表。仅仅需要访问前几个元素，后面绝大多数元素用不到。那么通过列表生成式生成的方式就出现了浪费。

二. 生成器

如果列表元素可以按照某种算法推算出来，就可以避免资源浪费的现象。至此引出生成器的概念。
生成器只有在调用时才会生成相应的数据

• 实现生成器的两种方法
  方法一：列表生成式的中括号[ ]改成小括号( )

b = ( i*2 for i in range(100))
print b

方法二：函数实现，函数中使用关键字yield

# 一个数列：任意一个数都可以由前两个数相加得到
def fib(max):
    n,a,b = 0,0,1
    while n<max:
        yield b
        # 需要理解此句的含义：a, b = b ,a+b
        a, b = b ,a+b
        n = n+1
f = fib(10)

理解语句：a, b = b ,a+b

a,b=1,2
t = (b,a+b)
print t[0]     输出结果为2
print t[1]     输出结果为3，而不是4

• 从生成器中读取数据的两种方法
  方法一：使用for循环（建议使用方式）
  方法二：使用next()方法
  举个例子：首先通过next取2个数据，然后跳出做其他操作，再通过next继续取2个数据数据，最后通过for循环把剩余所有数据取出。

def fib(max):
    n,a,b = 0,0,1
    while n<max:
        yield b
        a, b = b ,a+b
        n = n+1
f = fib(10)
print f.next()
print f.next()
print "我是其他语句，先干点别的事"
print f.next()
print f.next()
print "循环出剩下所有"
for i in f:
    print i

在生成器读取数据中，读取到生成器的末尾会抛出异常。故我们需要try一下来捕获异常

def fib(max):
    n,a,b = 0,0,1
    while n<max:
        yield b
        a, b = b ,a+b
        n = n+1
f = fib(10)
print f.next()
print f.next()

while True:
    try:
        print f.next()
    except StopIteration as e:
        print "已经没有值可以取了"
        break

• yield解读
  函数中的yield 保存当前状态并返回，再次调用next会返回给yield。yield作用可通过debug调试程序来慢慢体会
  与yield相关的两个方法：next()和send()
  next()：调用yield，但不给yield传值
  send()：调用yield，并给yield传值

三. 迭代器

• 凡是可作用于for循环的对象都是Iterable类型

目前可进行for循环的分为两类，一类是例如list、tuple dict、set、str的集合数据类型。另一类是生成器
故以上两类直接作用与for循环的对象统称为可迭代对象:Iterable
可以通过isinstanch()判断一个对象是否是iterable对象

# 判断是否是可迭代对象
from collections import Iterable

print isinstance([],Iterable)
print isinstance({},Iterable)
print isinstance(4,Iterable)

• 凡是可作用于next()函数的对象都是Iterator类型，他们表示一个惰性计算的序列

可以被next()函数调用并返回下一个值的对象称为迭代器：Iterator
生成器一定是Iterator对象，但是list、dict、str是Iterable，但不是Iterator
可以通过isinstanch()判断一个对象是否是Iterator对象

# 判断是否是迭代器
from collections import Iterator
print isinstance((x for x in range(5)), Iterator)
print isinstance(iter([]), Iterator)
print isinstance([], Iterator)

• Iterable转化为Iterator
  由于list、dict、str是Iterable，但不是Iterator。但可以通过iter()函数来转换为Iterator

举个栗子：将列表a转换为迭代器，并输出

a = [1,2,3,4]
it = iter(a)
while True:
    try:
        print it.next()
    except StopIteration:
        break