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[国赛经验] Python 迭代器、生成器

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    发表于 2020-6-16 10:18 |只看该作者 |倒序浏览
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    一、可迭代对象
    + u9 `' j+ @5 ^" s0 n- R, J( _字面意思:+ }( W5 H9 @& _; a# v6 y3 t* ~
    对象:Python 中一切皆为对象(巧了 Java 也是(手动滑稽))5 G4 H+ r1 P7 o3 h$ V) e3 b' L
    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# c& H; j  a5 |; p: A. S( `
    专业角度:内部含有 '__iter__‘ 方法的对象
    + p3 u7 D% n# f' B) K目前学过的可迭代对象:str、list、tuple、dict、set、range、文件句柄等
    ) L2 Q# ]' n+ S( j; r7 p  b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
    $ {- N9 l: b. M
    ! U% B, ^7 L1 f' y6 _2 T
    1 ~% Y9 ]2 N2 |; }/ u9 h  Z9 u优点:4 D2 l' ~2 ^# X. q! C9 l
    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* ?# M1 y/ D9 f
    拥有较多的方法,操作方便:增删查改等8 i5 T8 z# i1 @) g! e
    缺点:1 [1 d6 p' V; S
    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( a4 U, K8 u4 v9 e
    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
    , n: R8 D0 K6 \% w; G: K. V二、迭代器% O0 Q; v/ @) E( A9 v
    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
    * C1 ?3 g- g- ?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
    / W  a+ J: y! L& p. o2 ~# Q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+ `6 Y# |9 s/ A, S. p; q# Z

      Q  R# I" }  ~: Y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& d, U- l0 Y9 o; ]8 z% c* O
    * C( H" ]2 Z1 n: K: A
    优点
    7 m1 K0 J( ~) [9 c+ S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)) i: C$ D" y0 Y/ b; ~, h( ^5 |
    惰性机制:next 一次只取一个值,绝对不多取; ~8 P( [! a+ B
    缺点:) |  @' E) l; O6 l* p/ ~8 j4 j" G
    速度慢:需要一直 next
    6 a2 F9 `5 d2 |* U& L不能回头:只能一直往下取值,取过的值没保存就没了`
    , F# q! d& V0 I2 Z不能直观的看到里面的数据. B9 e0 ?+ e# Y# A3 J
    三、可迭代对象与迭代器对比( a( d9 b: d6 a6 `! H
    可迭代对象:7 D: g% g6 [" H& w
    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)
    % Z5 G5 l/ ~: o直观,可以直接看到里面的数据% v: A% t7 Y( Q7 `9 D
    占用内存) G# x) t* B' H" s: C2 f
    不能直接通过循环迭代取值
    . s+ A6 R" O# e+ H" @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
    4 W" Y0 x* t/ |  r迭代器:0 n( [" H* Z9 l' U! v! [
    节省内存,按需取值4 N; G7 n  I: w( ~  u4 l# |5 c
    可以直接通过循环迭代取值2 K# k! W+ V6 v% D
    数据不直观,操作方法单一) m1 O' J7 P/ ?# `8 z0 {5 |. z$ x# ?
    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 b1 u4 J* z  w3 T/ i四、生成器) E2 ^6 z" Z/ y. T1 C4 n
    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
    : S2 l, ^8 \  O! [2 F8 x- @  P
    5 O' n6 o, U0 \( `% ~% P& A定义生成器的方式:# l4 o! z- C  F% U0 D
    通过生成器函数构建生成器
    , `2 ~6 K$ S- `; ? 111.png $ A2 K% C# r0 r$ W" o# \
    0 `/ P, E3 F4 w( e( a

    # b  L3 @/ e' _3 i9 S3 ^. Y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6 x0 r/ z7 g3 g5 Y4 {: |  I

    * Z. G! x% J0 H. g2 @1 w; q也可以在一个函数里定义多个 yield
    ! G& [- I  ^8 l2 D2 i3 A' T% M% X8 b! k* p& c' i, W
    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
    5 J. r& m- Q) R: E
    / n( X- c+ n1 w' G( s+ Byield 与 return 的区别& U1 P+ J2 k' P% Y/ W, h  `
      B9 w$ x# C" u; i. P5 _5 ~
    return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, p$ a# Q' x  z9 Q
    yield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3 r6 l, K+ ~6 `  K
    应用举例:0 \* a  W- n# P
    ) U2 O: N. G9 T6 L; I: V
    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
    & s9 n" `+ C: }, J6 L( b2 k& v, n& I 222.png 8 A1 F4 _9 c& t# x* r# t
    1 N  i) z/ F: [4 b% |# L% }5 g# t
    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):
    1 ~0 l8 N/ _* g! m9 J/ M; w4 C 3333.png 7 C0 E2 H( Z+ N1 a' v
    ; ^% i+ Y7 l% _
    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0 t4 Z$ n! b3 D  @

    1 F2 r7 w' R" u( k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1 l3 d; ~' \" s2 O8 K

    : O1 ~0 e, z% [9 k# W* }+ |在使用 send() 的时候,可以将参数传入生成器中使用" w$ B3 ]! w+ }$ F2 b$ q( \9 I
    6 f4 |/ |/ i+ o, {  _- m" V
    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/ R4 z- b! Z, L& I# H

    % U) b9 C6 `2 n" Uyield 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. h" p. b: T" p! _' ?
    ; s  T) G0 |5 D0 d% f+ S2 C
    0 m# H; U6 U& W+ Y) h+ I
    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
    . l# j9 ]" X% u! h) Z8 p1 u7 O. v0 m- I! \

      K- _- [; j5 |+ F1 w1 Q9 I# b
    通过推导式构建生成器
    7 |* R* T& S3 G! M. c列表推导式:
      b$ T$ `5 E. E4 n5 q% S
    9 m9 `# ?0 Y, L9 ^生成器表达式:和列表推导式差不多,把 [] 改成 () 即可. Y+ N$ N( @" y, c
    / w) y+ j/ x: l6 F
    $ F( E" E9 q5 @" Z1 ?( ~
    列表推导式和生成器推导式的区别:# s- z1 n" ?# l4 h; c2 T

    5 m- ?2 p8 U0 V  \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
    : Q5 Q) J# P" d/ ~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
    # f& n/ D" ^& d  j8 ^5 r列表推导式一目了然,生成器表达式只是一个内存地址* g  X8 v( E% f7 a3 C  z
    ————————————————
    $ j2 @2 F. ]0 _# w7 ~& Y1 b0 z! R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。
    ) m, T% ?3 Y+ {* Z原文链接:https://blog.csdn.net/weixin_42511320/article/details/1056761433 M9 q3 s5 Z4 l. j
    & j  v) n9 s: G' p9 @, Z
    2 s$ |. i8 h6 F( O  [
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