python中的迭代器（以斐波那契数列为主讲解）

2023年10月13日 249次阅读 来源: 日尧_dong
  • 简要引入：
    迭代一词，我们再熟悉不过了，它经常出现在算法中，在数学中也有很多的使用，比如一个算法经过多少次的迭代，执行的效率有了很大的提高……
    迭代的意思类似于循环，每一次重复的过程被称为一次迭代的过程，而每一次迭代出现的结果将作为下一次迭代的初始值。
  • 迭代器：提供迭代方法的容器。
    如： 序列（列表、元祖、字符串），字典
练习1
#for循环来进行迭代
In [2]: for i in "Python":
   ...:     print(i)
   ...:     
P
y
t
h
o
n

注：字符串是一个容器，也是一个迭代器，for语句能使得迭代器的功能以输出到控制台的方式实现，每一次从此容器中依次取出一个数据，这就是迭代操作。（字典、文件同样支持迭代）

练习2
In [2]: dic1 = {'name':'xiaodong','sex':'male','love_language':'Python','love_quotes':'Life is short. You need Python.'}
In [3]: for dic in dic1:
   ...:     print('%s ---- %s'%(dic, dic1[dic]))#%s字符串格式化的一种
   ...:     
name ---- xiaodong
sex ---- male
love_language ---- Python
love_quotes ---- Life is short. You need Python.
  • python中关于迭代器的2个BIF（Built-in Functions,内置函数）
    • iter() —–调用iter()得到与之对应的迭代器
    • next() —–调用此方法，迭代器返回下一个值
    • StopIteration异常：迭代器没有值返回时，Python会抛出此异常，结束操作
练习3
In [4]: str1 = "Python"

In [5]: iter1 = iter(str1)

In [6]: next(iter1)
Out[6]: 'P'

In [7]: next(iter1)
Out[7]: 'y'

In [8]: next(iter1)
Out[8]: 't'

In [9]: next(iter1)
Out[9]: 'h'

In [10]: next(iter1)
Out[10]: 'o'

In [11]: next(iter1)
Out[11]: 'n'
#最后抛出异常结束如下所示：
In [12]: next(iter1)
---------------------------------------------------------------------------
StopIteration                             Traceback (most recent call last)
<ipython-input-12-b262f28c3c80> in <module>()
----> 1 next(iter1)

StopIteration:

原理如下：

In [13]: str1 = "Python"

In [14]: iter1 = iter(str1)

In [15]: while True:
    ...:     try:
    ...:         each = next(iter1)  
    ...:     except StopIteration:
    ...:         break
    ...:     print(each)
    ...:     
P
y
t
h
o
n
  • 方法实现
    • __iter()__
    • __next()__
    • 迭代器必须实现__iter__()的方法，因为通过此方法才能返回迭代器本身。除此之外，还需要重写__next__()方法，用此方法可以使得迭代器按照我们自己定义的规则进行迭代。
斐波那契数列
In [1]: class Fibonacci:
   ...:     def __init__(self,n = 10):#n=10是一个范围
   ...:         self.a = 0
   ...:         self.b = 1
   ...:         self.n = n
   ...:     def __iter__(self):  #返回迭代器本身
   ...:         return self
   ...:     def __next__(self): 
   ...:         self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
   ...:         if self.a > self.n:  #判断是否还有下一个输出，如果没有则抛出异常
   ...:             raise StopIteration
   ...:         return self.a

In [2]: fibonaccis = Fibonacci()#类的实例化

In [3]: for fibonacci in fibonaccis:  #迭代生成此数列
   ...:     print(fibonacci,end=' ') #end=' '可以理解为循环打印时不换行，以空格分开
   ...:     
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    原文作者：日尧_dong
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