關於python中可迭代物件和迭代器的一些理解

水痕001發表於2018-12-07
Python物件

很多python教程中，對python的解釋不容易理解，本文記錄自己的理解和體會，是對迭代器和生成器的初步理解

一、關於迭代的認識

給定一個列表、元祖、字典、甚至字串,我們使用for去遍歷,這樣我們叫迭代

  • 1、列表的迭代

    list1 = ['哈哈', '西西', '嘻嘻']
for x in list1:
    print(x)
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  • 2、列表中需要迭代出下標使用enumerate

    list1 = ['哈哈', '西西', '嘻嘻']
for index, value in enumerate(list1):
    print(index, value)
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  • 3、元祖和字串的迭代與列表的類似,一樣的可以使用enumerate進行下標迭代

  • 4、字典的迭代方式一

    dict1 = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
for item in dict1:
    print(item)
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  • 5、字典的迭代方式二

    dict1 = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
for key in dict1.keys():
    print(key)
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  • 6、字典的迭代方式三

    dict1 = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
for value in dict1.values():
    print(value)
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  • 7、字典的迭代方式四

    dict1 = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
for k, v in dict1.items():
    print(k, v)
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二、可迭代與迭代器的區別

  • 1、可迭代一般都可以使用for來遍歷

  • 2、迭代器不僅僅可以使用for遍歷還可以使用next()函式一次獲取一個元素

  • 3、可迭代轉換迭代物件使用iter(可迭代物件)

  • 4、判斷可迭代物件與迭代器的方式

    from collections.abc import Iterator, Iterable
# Iterable 表示可迭代物件
# Iterator 表示迭代器
list1 = [1, 2, 3]
print(isinstance(list1, Iterator))
print(isinstance(list1, Iterable))
print(isinstance(iter(list1), Iterator))
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  • 5、集合資料型別如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不過可以通過iter()函式獲得一個Iterator物件

三、自己實現一個可迭代的物件

  • 1、方式一(在類中實現__getitem__魔法函式)

    from collections.abc import Iterator, Iterable


class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list

    def __getitem__(self, item):
        return self.employee[item]


if __name__ == "__main__":
    company = Company(['張三', '李四', '王五'])
    print(isinstance(company, Iterable))
    print(isinstance(company, Iterator))
    print(isinstance(iter(company), Iterator))
    for item in company:
        print(item)
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  • 2、方式二(在類中實現__iter__魔法函式,需要結合__next__魔法函式)其實已經是迭代器

    from collections.abc import Iterator, Iterable


class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list
        self.index = 0

    def __iter__(self):
        return self
        
    def __next__(self):
        try:
            current_val = self.employee[self.index]
        except IndexError:
            raise StopIteration
        self.index += 1
        return current_val


if __name__ == "__main__":
    company = Company(['張三', '李四', '王五'])
    print(isinstance(company, Iterable))
    print(isinstance(company, Iterator))
    for item in company:
        print(item)
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  • 3、總結

    • 1.iter內建函式會呼叫__iter__魔法函式,如果沒有__iter__ 魔法函式就會去呼叫__getitem__魔法函式
    • 通過isinstance(company, Iterable)判斷物件是否可迭代
    • 通過isinstance(company, Iterator)判斷物件是否為迭代器
    • 可迭代器物件不代表是迭代器,但是可以通過iter()函式將可迭代的轉換為迭代器

四、自定義迭代器

  • 1、最簡單也是最粗暴的方式,直接在類中實現兩個魔法函式__iter__和__next__函式

    from collections import Iterable, Iterator


class Foo(object):
    def __init__(self, start, stop):
        self.start = start
        self.stop = stop

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.start > self.stop:
            raise StopIteration
        self.start += 1
        return self.start


if __name__ == "__main__":
    foo = Foo(1, 5)
    print(isinstance(foo, Iterable))
    print(isinstance(foo, Iterator))
複製程式碼

  • 2、單獨定義一個類來繼承迭代器,必須實現__next__魔法函式

    from collections.abc import Iterable, Iterator


class MyInterator(Iterator):
    """
    定義一個迭代器
    """

    def __init__(self, employee_list):
        self.iter_list = employee_list
        self.index = 0

    def __next__(self):
        try:
            word = self.iter_list[self.index]
        except IndexError:
            raise StopIteration
        self.index += 1
        return word
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    class Company(object):
    def __init__(self, employee_list):
        self.employee = employee_list
        self.index = 0

    def __iter__(self):
        return MyInterator(self.employee)


if __name__ == "__main__":
    company = Company(['張三', '李四', '王五'])
    print(isinstance(company, Iterator))
    print(isinstance(company, Iterable))
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