??Java開發者的Python快速進修指南：迭代器（Iterator）與生成器

努力的小雨發表於2023-11-23
JavaPython

這一篇內容可能相對較少，但是迭代器在Java中是有用處的。因此，我想介紹一下Python中迭代器的使用方法。除了寫法簡單之外，Python的迭代器還有一個最大的不同之處，就是無法直接判斷是否還有下一個元素。我們只能透過捕獲異常或使用for迴圈來退出迭代，這點讓我感到十分驚訝。

可迭代物件

可迭代物件是指那些可以透過for迴圈進行遍歷的物件。在Python中，可迭代物件通常是容器型別，例如列表、元組、字典和集合，同時也包括字串和檔案物件等。要獲取一個迭代器，我們可以使用內建函式iter()。

你可能會問，如何判斷一個變數是否是可迭代物件呢？不用擔心，不需要死記硬背。只要這個變數具有_/iter_()方法，那麼它就是可迭代物件。這與Java中的情況相似，Java也是透過實現一個介面來擁有迭代器的能力。

所以，不用擔心，你只需要記住這個簡單的規則，就可以輕鬆判斷一個變數是否是可迭代物件了。

以下示例參考：

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for item in my_list:
    print(item)

迭代器（Iterator）

代器是用於遍歷可迭代物件的工具。它有兩個基本方法，即__iter__()和__next__()。__iter__()方法返回迭代器物件本身，而__next__()方法用於返回容器中的下一個元素。然而，當迭代器沒有更多的元素可供遍歷時，__next__()方法會引發StopIteration異常。

下面是一個示例，演示瞭如何使用迭代器遍歷可迭代物件：

my_dict = {"name": "xiaoyu", "age": 18, "country": "China"}
for key in iter(my_dict):
    print(key)

正常情況下，我們通常會使用for迴圈來遍歷可迭代物件。但是如果你選擇使用while迴圈，需要注意處理StopIteration異常，這就很尷尬。以下是一個示例程式碼供參考：

my_dict = {"name": "xiaoyu", "age": 18, "country": "China"}
iterator = iter(my_dict)
while True:
    try:
        key = next(iterator)
        print(key)
    except StopIteration:
        break

生成器（Generator）

我認為這個與Java不同，有著獨特的特點。生成器是一種特殊的迭代器，它利用函式和yield語句逐步生成資料。生成器可以使用yield語句逐個生成元素，而無需一次性生成所有元素。這種方式既可以節省記憶體空間，又可以延遲計算。

為了更好地理解，以下是一個示例：

def my_generator():
    yield 1
    # todo 業務
    yield 2
    # todo 業務
    yield 3

gen = my_generator()
print(next(gen))  # 輸出1
print(next(gen))  # 輸出2

return語句的優勢在於它可以一次性返回一個值，而且立即執行。而相比之下，它的對手——yield關鍵字更加強大，它不僅可以多次返回值，還能夠延遲計算其中的業務邏輯。

總結

透過本文，我們瞭解了Python中迭代器的使用方法。Python的迭代器與Java有些不同，無法直接判斷是否還有下一個元素，需要透過捕獲異常或使用for迴圈來退出迭代。可迭代物件是指可以透過for迴圈進行遍歷的物件，可以使用內建函式iter()獲取迭代器。判斷一個變數是否是可迭代物件，只需要判斷是否具有__iter__()方法。迭代器是用於遍歷可迭代物件的工具，具有__iter__()和__next__()方法，當沒有更多元素可供遍歷時，__next__()方法會引發StopIteration異常。生成器是一種特殊的迭代器，利用函式和yield語句逐步生成資料，可以節省記憶體空間，並且延遲計算。

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