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[国赛经验] Python 迭代器、生成器

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    1#
    发表于 2020-6-16 10:18 |只看该作者 |正序浏览
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    一、可迭代对象$ ]$ Y' `1 E, n- Z& \  ^0 o# g
    字面意思:
    / m0 c! k  P0 D) A对象:Python 中一切皆为对象(巧了 Java 也是(手动滑稽))" m& C- u  G4 A/ N5 ]- |# H
    可迭代:可更新迭代,重复、循环的一个过程,每次更新迭代都会获得新的内容6 ^# N6 i! ]/ d' Y
    专业角度:内部含有 '__iter__‘ 方法的对象
    4 L% S, X) `" h* F' h: ]' |5 w0 @目前学过的可迭代对象:str、list、tuple、dict、set、range、文件句柄等8 Y4 U( `8 s3 {4 ?8 u  H. N
    判断一个对象是否是可迭代对象:看是否有 '__iter__' 方法,dir() 可以获取一个对象的所有方法;或者使用 isinstance(object, collections.iterable) 来判断对象是否是可迭代对象的一个实例6 K' N" G5 [: c
    & D4 W# F! M5 v. D
    7 _" ^" y" j3 ^, M) A
    优点:+ i4 X3 I& ]6 Y
    存储的数据直接能显示,比较直观:比如直接 print 一个可迭代对象,就会调用 __str__ 方法(相当于 Java 中的 toString),把可迭代对象的值打印出来/ k2 v3 g1 Z7 Q+ t! e: y7 D
    拥有较多的方法,操作方便:增删查改等
    ) h7 c: q# P4 a* F缺点:
    ( a( k/ x! s) P! h* H& M占用内存:一旦创建了一个可迭代对象,就会将该对象的内容全部加载到内存中
    $ o9 I5 i0 C: M  ^% H不能直接通过 for 循环,不能直接取值(通过索引、key等)。诸如通过 for i in iterable 这种形式获取元素实际上也是调用了 __iter__ 方法先将可迭代对象转换成迭代器再进行获取
    5 S& C4 @; l2 E% G3 o. {) S二、迭代器" r, R8 g7 v5 P& i
    字面意思:器,工具,迭代器也就是可以一直更新迭代取值的工具
    1 K* p" j  `& X! U专业角度:内部含有 __iter__ 方法且含有 __next__ 方法的对象就是迭代器;或者使用 isinstance(object, collections.iterator) 来判断对象是否是可迭代对象的一个实例, c( u) L  c" v2 I1 _
    把一个可迭代对象转换成迭代器:使用 iter() 方法或使用对象的 __iter__ 方法7 T% n0 U; d1 L8 n( [5 U% Q* }5 r
    ) L9 l: Z* T0 k4 E6 D4 f
    迭代器取值:使用 next() 方法或对象的 __next__ 方法;当迭代器的值去玩了继续取,就会报StopIteration异常,所以一般使用迭代器需要做异常处理# @& A2 b, m8 {  {4 M2 B6 C1 l* ~1 P; F
    8 H, S. x1 B( ]6 ]' F5 S, z5 Q
    优点
    : k( a2 B+ S) q, a8 q6 B节省内存:迭代器并不会一次性将对象的值全部加载到内存中,而是需要时才加载(类似 sed)# W8 [! `; J# S# @0 i- L8 D& k1 c$ k* V
    惰性机制:next 一次只取一个值,绝对不多取
      S& X- J% O2 F  p4 A3 |0 K缺点:
    + g$ |3 x) P8 l& Z5 G7 h速度慢:需要一直 next6 @: V/ z( I! [1 o9 O
    不能回头:只能一直往下取值,取过的值没保存就没了`/ a2 f- ]7 M% M9 `& C1 ^  F: U
    不能直观的看到里面的数据7 L  b- }+ N6 D$ D- b! u
    三、可迭代对象与迭代器对比
    " F' B& l# |* u' j可迭代对象:
      U4 D" n/ d$ ~6 ]* d私有方法多,操作灵活(比如列表,字典的增删改查,字符串的常用操作方法等)
    + P+ @5 h  A! x" j% C直观,可以直接看到里面的数据
    , O+ \7 k) i6 B$ R; Y占用内存8 n4 H2 w3 p: Y8 w* c. z) ]% M2 [
    不能直接通过循环迭代取值
    : V. O7 J8 U6 `2 ]应用:当你侧重于对于数据可以灵活处理,并且内存空间足够,将数据集设置为可迭代对象是明确的选择- b5 [( o- R* h- R9 J
    迭代器:
    7 W5 I, n6 d/ K. M9 c) M1 j节省内存,按需取值' t) x! s$ K" G
    可以直接通过循环迭代取值6 @5 \. o. [" A
    数据不直观,操作方法单一
    0 w% B% V- z3 L$ n9 v% i; A  M应用:当你的数据量过大,大到足以撑爆你的内存或者你以节省内存为首选因素时,将数据集设置为迭代器是一个不错的选择
    1 S3 }7 C. }. E& y四、生成器  ?, p8 E; a4 \2 ]  x
    生成器的本质就是迭代器,唯一的区别是生成器是我们自己用代码构建的数据结构,迭代器是 Python 提供的,或者通过可迭代对象转化得来的
    " E+ H4 t7 U, o+ \! O2 W# B/ I+ J3 U' Q' F6 y1 I, ?% D
    定义生成器的方式:
    % ^& K2 r6 q' b- d通过生成器函数构建生成器5 o  q* E% M0 G! s
    111.png
    9 ?% [, _, u- ?* K" q  g9 Y1 o4 `, V0 ?: m

    7 e) B  J- J3 K  J7 o$ Y2 I这就是最简单的生成器函数。实际上这个 yield 就替代了 return,不仅将函数变成了生成器函数,还会将后面的值在调用 __next__ 的时候返回出来
    # U8 l' g- @/ b3 J. V% Z' B$ ^! z$ `( G" u! C6 i( F% w
    也可以在一个函数里定义多个 yield) |# k2 O3 R2 {% y9 M; z; ^9 l
    # i- `  A5 t7 m( b' i
    之前说过,生成器本质上还是迭代器,一个 yield 对应一个 next,当 next 的数量超过了 yield,就会报 StopIteration
    ( Q) T. n8 E/ w; H' G) S: p; k3 F/ ?# S# l- S" j+ D  b
    yield 与 return 的区别5 c8 K  Y& j) n9 n

    , n1 S* r; {. }4 Y" areturn一般在函数中只设置一个,他的作用是终止函数,并且给函数的执行者返回值
    . V4 x( c8 R+ y6 ]+ iyield在生成器函数中可设置多个,他并不会终止函数,next会获取对应yield生成的元素
    , L0 P& Q8 \4 x# d% G& W. Y3 n& [应用举例:
    5 j+ d* ]2 S* b
    - D  T" r& E" X( P- P买 5000 个包子,假设这个老板很厉害,一下子就把 5000 个包子做出来卖给我们,可是我们只有 5 个人,一下子吃不完,那包子就会冷掉、臭掉、被丢掉浪费了
    % |1 O6 V% K+ H 222.png ) c3 Q! f  R& ]! }6 X

    " p4 ]: k7 M+ o, H% y& T2 h如果这个老板可以在我们需要多少个包子就做出来多少个包子的话,这样做出来的包子就不会被浪费了(比如我们每个人一口气能吃 40 个包子,那每次就做 200 个包子):" D. V- c' j: _. w2 g% b
    3333.png ; u: N# P% P8 E0 u3 ?, F

    & V: m3 s% C; f4 J# j" e. j  A除了 使用 next() 触发 yield 之外,生成器还有一种方法 send(),这个方法可以在调用 yield 的同时传值给生成器内部$ b0 {$ Q( n. F4 u# ?
    ) L& l( }$ i( u! v4 F
    可以看到在使用 next() 的时候,只能获取到 yield 的值,但不能传递值
    ) c0 W" \6 Y9 b! e5 d1 ]4 S2 ?; L7 ], f( _& [, i; k. v
    在使用 send() 的时候,可以将参数传入生成器中使用
    ; N$ W! [2 \7 W
    ( d* M( s& P) r2 i1 U需要注意的是第一次不能直接调用 send() 传参,因为每次调用生成器的时候,实际上只会返回 yield 后面的内容,然后生成器就停止了(睡眠了?),而 send() 传入的参数要通过 yield 传入生成器中(每次调用生成器在 yield 停止,然后在 yield 恢复继续允许),第一次调用并没有 yield 给我们传入参数,可以使用 send(None),可以打断点自己分析一下
    1 |) \% N- O7 a* c1 j& f/ o2 s' t0 X/ H8 h9 U* Y
    yield 会将它后面跟着的对象直接返回,如果它后面跟着的是可迭代对象,也可以使用 yield from 将这个可迭代对象变成迭代器返回1 B8 ?. M( T2 |5 ~: Q$ D" f+ m, `+ H" Y

    " M/ s) I% W4 q# C8 ~7 V% e6 }: E. Y7 v5 c9 i4 O, k2 j3 v
    yield from 是将列表中的每一个元素返回,所以写两个 yield from 并不会有交替执行的效果
    1 l4 P" j4 ?% ?/ ?* {! a
    ! q# w* B9 \, G1 ~" Y0 Y
    : p* z, H3 u" M% G& k6 V% b; \$ B  _2 d+ X) s) m( `; x
    通过推导式构建生成器5 ^; y( V! E  }7 \- i) p7 ]# F3 P" c
    列表推导式:
    % A: p: E( T* k/ M- |' ?1 l. o6 i" F' `8 r+ v. v; u! H- K! n; M
    生成器表达式:和列表推导式差不多,把 [] 改成 () 即可
    ) t, ^4 N$ E* f0 p5 d
    1 S- {1 F5 C# G/ t2 _7 c% ~. h$ V% Y# C& L) y5 |7 ]
    列表推导式和生成器推导式的区别:
    : W  C9 g! b" y1 o# F! X
    ! S3 O* x$ ^" t' o! T列表推导式比较耗内存,所有数据一次性加载到内存;而生成器表达式遵循迭代器协议,逐个产生元素4 u; [  u5 p: ]
    得到的值不一样:列表推导式得到的是一个列表;生成器表达式获取的是一个生成器
    . u$ n. K/ I0 H$ o7 J* c8 Z  ~列表推导式一目了然,生成器表达式只是一个内存地址
    5 g8 T! {9 C% g$ k————————————————) h  L( L: N: m2 V
    版权声明:本文为CSDN博主「阿玮d博客」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。: c& i& {0 l  u7 G' [- c: z! f0 [1 Z
    原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_42511320/article/details/105676143
    % m! m" d; f5 c3 R% u$ ~: E$ F$ T. K/ z, \0 \( ]! C2 u! E

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