Python 迭代器Iterator

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前言

当我们需要对列表(list)、元组(tuple)、字典(dictionary)和集合(set)的元素进行遍历时,其实Python内部都是启动迭代器来完成操作的。

迭代器(Iterator)并非Python独有的,在C++和Java中也出现了此概念。迭代器可以帮助我们解决面对复杂的数据场景时,快速简便的获取数据

因此,本期我们对Python中的迭代器进行详细的学习,Let's go~~~

1. 什么是迭代器?

  • 迭代器是一个表示数据流的对象,当我们调用next()方法时会返回容器中的下一个值
  • 迭代器中包含__iter____next__()方法。通过__iter__方法可以返回迭代器对象本身的方法。__next__()方法会使cur指针始终指向当前位置,即返回容器中的下一个值,如果容器中没有更多元素了,则会抛出StopIteration异常。
  • 迭代器(iterator)也是可迭代的对象(iterable)

2. 迭代器类型

  • Python中支持容器进行迭代,同时也提供迭代器协议支持用户自定义类进行迭代
  • 容器迭代器:container.__iter__()方法实现容器对象迭代
  • 迭代器协议:__iter__()方法和__next__()方法
  • __iter__():返回迭代器本身,容器可以与for...in结合使用
  • __next__():返回迭代器返回下一项

3. 迭代器分类

  • 容器迭代器

    • Python中提供的内置容器有:list、tuple、dictionary 和 set都是可迭代对象
    • 调用iter()方法获取对应的迭代对象
    • 调用next()方法获取迭代对象下一项值。每一次调用next之后,会自动往后移到到一位,获取后面一位的数据。
    data = [1,2,3,4]
    it = iter(data)
    
    print(next(it))
    print(next(it))
    
  • 遍历迭代器

    • 对于可迭代对象,我们也可以使用for...in来进行迭代
    for i in it:
        print(i)
    
  • 自定义迭代器

    • 创建的对象/类需要实现 __iter__()__next__()两个方法即可作为迭代器
    • 迭代器中__iter__()返回迭代器本身方法
    • 迭代器中__next__()方法允许进行其他操作,但是必须返回迭代器的下一项
    • 为了防止迭代永远进行下去,Python提供stopIterator语句,终止迭代
    class Myiter:
    
        def __init__(self,times):
    
            self.times = times
    
        def __iter__(self):
    
            self.n = 0
            return self
    
        def __next__(self):
    
            if self.n <= self.times:
    
                result = 3 ** self.n
                self.n += 1
                return result
            else:
                raise StopIteration
    
    data = Myiter(4)
    it = iter(data)
    
    # 第1次
    print(next(it))
    # 第2次
    print(next(it))
    # 第3次
    print(next(it))
    # 第4次
    print(next(it))
    # 第5次
    print(next(it))
    # 第6次,超出范围触发StopIteration
    print(next(it))
    
    ...
    1
    3
    9
    27
    81
    Traceback (most recent call last):
      File "E:\workspace\uiat\cookbooks\tester.py", line 67, in <module>
        print(next(it))
      File "E:\workspace\uiat\cookbooks\tester.py", line 51, in __next__
        raise StopIteration
    StopIteration
    ...
    

总结

本期,我们对Python Iterator迭代器由__iter__()方法和__next__()方法组成。迭代器分为Iterator和iteratable两种,因此迭代器本身也是可迭代对象的。

迭代器分为容器迭代和自定义迭代。

以上是本期内容,欢迎大佬们点赞评论,下期见~~

参考资料:迭代器详解