【从零学习python 】60.探索生成器:迭代的灵活利器

简介: 【从零学习python 】60.探索生成器:迭代的灵活利器

生成器

1. 生成器

利用迭代器,我们可以在每次迭代获取数据(通过next()方法)时按照特定的规律进行生成。但是我们在实现一个迭代器时,关于当前迭代到的状态需要我们自己记录,进而才能根据当前状态生成下一个数据。为了达到记录当前状态,并配合next()函数进行迭代使用,我们可以采用更简便的语法,即生成器(generator)。生成器是一类特殊的迭代器。

2. 创建生成器方法1

要创建一个生成器,有很多种方法。第一种方法很简单,只要把一个列表生成式的 [ ] 改成 ( )

L = [x * 2 for x in range(5)]
G = (x * 2 for x in range(5))

创建 L 和 G 的区别仅在于最外层的 [ ] 和 ( ) , L 是一个列表,而 G 是一个生成器。我们可以直接打印出列表L的每一个元素,而对于生成器G,我们可以按照迭代器的使用方法来使用,即可以通过next()函数、for循环、list()等方法使用。

next(G) # 输出 0
next(G) # 输出 2
next(G) # 输出 4
next(G) # 输出 6
next(G) # 输出 8
G = (x * 2 for x in range(5))
for x in G:
    print(x)

输出结果为:

0
2
4
6
8

3. 创建生成器方法2

generator非常强大。如果推算的算法比较复杂,用类似列表生成式的for循环无法实现的时候,还可以用函数来实现。

我们仍然用上一节提到的斐波那契数列来举例,回想我们在上一节用迭代器的实现方式:

class FibIterator(object):
    """斐波那契数列迭代器"""
    def __init__(self, n):
        """
        :param n: int, 指明生成数列的前n个数
        """
        self.n = n
        # current用来保存当前生成到数列中的第几个数了
        self.current = 0
        # num1用来保存前前一个数,初始值为数列中的第一个数0
        self.num1 = 0
        # num2用来保存前一个数,初始值为数列中的第二个数1
        self.num2 = 1
    def __next__(self):
        """被next()函数调用来获取下一个数"""
        if self.current < self.n:
            num = self.num1
            self.num1, self.num2 = self.num2, self.num1+self.num2
            self.current += 1
            return num
        else:
            raise StopIteration
    def __iter__(self):
        """迭代器的__iter__返回自身即可"""
        return self

注意,在用迭代器实现的方式中,我们要借助几个变量(n、current、num1、num2)来保存迭代的状态。现在我们用生成器来实现一下。

def fib(n):
    current = 0
    num1, num2 = 0, 1
    while current < n:
        yield num1
        num1, num2 = num2, num1+num2
        current += 1
    return 'done'

4. 使用send唤醒

我们除了可以使用next()函数来唤醒生成器继续执行外,还可以使用send()函数来唤醒执行。使用send()函数的一个好处是可以在唤醒的同时向断点处传入一个附加数据。

例子:执行到yield时,gen函数作用暂时保存,返回i的值; temp接收下次c.send(“python”),send发送过来的值,c.next()等价c.send(None)

def gen():
    i = 0
    while i<5:
        temp = yield i
        print(temp)
        i+=1

使用send

f = gen()
next(f)  # 输出 0
f.send('haha')  # 输出 haha
next(f)  # 输出 None
f.send('haha')  # 输出 haha

使用next函数

f = gen()
next(f)  # 输出 0
next(f)  # 输出 None
next(f)  # 输出 None
next(f)  # 输出 None
next(f)  # 输出 None
next(f)  # 抛出 StopIteration 异常

使用__next__()方法(不常使用)

f = gen()
f.__next__()  # 输出 0
f.__next__()  # 输出 None
f.__next__()  # 输出 None
f.__next__()  # 输出 None
f.__next__()  # 输出 None
f.__next__()  # 抛出 StopIteration 异常

以上就是生成器的基本用法。生成器在迭代过程中可以暂停和继续,非常灵活,适合处理大量的数据或者需要延迟生成的数据。

相关文章
|
9天前
|
Python 容器
Python学习的自我理解和想法(9)
这是我在B站跟随千锋教育学习Python的第9天,主要学习了赋值、浅拷贝和深拷贝的概念及其底层逻辑。由于开学时间紧张,内容较为简略,但希望能帮助理解这些重要概念。赋值是创建引用,浅拷贝创建新容器但元素仍引用原对象,深拷贝则创建完全独立的新对象。希望对大家有所帮助,欢迎讨论。
|
1天前
|
Python
Python学习的自我理解和想法(10)
这是我在千锋教育B站课程学习Python的第10天笔记,主要学习了函数的相关知识。内容包括函数的定义、组成、命名、参数分类(必须参数、关键字参数、默认参数、不定长参数)及调用注意事项。由于开学时间有限,记录较为简略,望谅解。通过学习,我理解了函数可以封装常用功能,简化代码并便于维护。若有不当之处,欢迎指正。
|
12天前
|
存储 索引 Python
Python学习的自我理解和想法(6)
这是我在B站千锋教育学习Python的第6天笔记,主要学习了字典的使用方法,包括字典的基本概念、访问、修改、添加、删除元素,以及获取字典信息、遍历字典和合并字典等内容。开学后时间有限,内容较为简略,敬请谅解。
|
12天前
|
Python
Python学习的自我理解和想法(7)
学的是b站的课程(千锋教育),跟老师写程序,不是自创的代码! 今天是学Python的第七天,学的内容是集合。开学了,时间不多,写得不多,见谅。
|
10天前
|
存储 安全 索引
Python学习的自我理解和想法(8)
这是我在B站千锋教育学习Python的第8天,主要内容是元组。元组是一种不可变的序列数据类型,用于存储一组有序的元素。本文介绍了元组的基本操作,包括创建、访问、合并、切片、遍历等,并总结了元组的主要特点,如不可变性、有序性和可作为字典的键。由于开学时间紧张,内容较为简略,望见谅。
|
12天前
|
存储 索引 Python
Python学习的自我理解和想法(4)
今天是学习Python的第四天,主要学习了列表。列表是一种可变序列类型,可以存储任意类型的元素,支持索引和切片操作,并且有丰富的内置方法。主要内容包括列表的入门、关键要点、遍历、合并、判断元素是否存在、切片、添加和删除元素等。通过这些知识点,可以更好地理解和应用列表这一强大的数据结构。
|
12天前
|
索引 Python
Python学习的自我理解和想法(5)
这是我在B站千锋教育学习Python的第五天笔记,主要内容包括列表的操作,如排序(`sort()`、``sorted()``)、翻转(`reverse()`)、获取长度(`len()`)、最大最小值(`max()`、``min()``)、索引(`index()`)、嵌套列表和列表生成(`range`、列表生成式)。通过这些操作,可以更高效地处理数据。希望对大家有所帮助!
|
Python 开发者
Python探索记(02)——变量
Python中常见变量如下: 在Python开发中,只要定义了一个变量,那么它所对应的类型就已被系统确定了;不需要开发者主动声明其类型,系统会自动识别。
816 0
|
21天前
|
人工智能 数据可视化 数据挖掘
探索Python编程:从基础到高级
在这篇文章中,我们将一起深入探索Python编程的世界。无论你是初学者还是有经验的程序员,都可以从中获得新的知识和技能。我们将从Python的基础语法开始,然后逐步过渡到更复杂的主题,如面向对象编程、异常处理和模块使用。最后,我们将通过一些实际的代码示例,来展示如何应用这些知识解决实际问题。让我们一起开启Python编程的旅程吧!
|
20天前
|
存储 数据采集 人工智能
Python编程入门:从零基础到实战应用
本文是一篇面向初学者的Python编程教程,旨在帮助读者从零开始学习Python编程语言。文章首先介绍了Python的基本概念和特点,然后通过一个简单的例子展示了如何编写Python代码。接下来,文章详细介绍了Python的数据类型、变量、运算符、控制结构、函数等基本语法知识。最后,文章通过一个实战项目——制作一个简单的计算器程序,帮助读者巩固所学知识并提高编程技能。