Python迭代器和生成器

在python中，迭代（iteration）的概念是建立在容器的基礎上的，所有的容器都是可迭代的（iterable）。容器是物件的集合，列表、元組、字典、集合等都是容器。不同容器之間的區別在於內部資料結構的實現方式不同。可迭代物件（列表、元組、字典、集合等）通過iter(iterable)函式返回乙個迭代器，next(iterator)函式可實現在迭代器中遍歷。next(iterator)函式要麼返回當前物件的下乙個物件，要麼丟擲stopiteration的錯誤。

container =[[
1,2,
3,4]
,(1,
2,3,
4),set([
1,2,
3,4]
),,'abcd'
]for it in container:
it =
iter
(it)
print
(it)
while
true
:try
:print
(next
(it)
)except stopiteration:
break
# 輸出
# # 1 2 3 4
# # 1 2 3 4
# # 1 2 3 4
# # 1 2
# # a b c d

生成器實質上也是乙個迭代器，只不過在迭代器中的資料都是已經存在的，而生成器是在需要資料時才臨時生成資料。相比於迭代器，這樣的特性有利於節省記憶體空間。

例如，[i for i in range(1000000)]生成乙個包含一百萬元素的列表，每個元素都存在於記憶體中，佔據了大量的空間。但是我們有時候並不需要在記憶體同時儲存這些元素，例如對列表中的所有元素求和，我們每次只需要知道下乙個元素的值並對其進行累加，累加完後即可丟棄，然後依次迭代下去，就可以求出所有元素的和。生成器的寫法如下，和迭代器相比，只不過把中括號換成了小括號。

iterator =
[i for i in
range
(1000000)]
# 迭代器
generator =
(i for i in
range
(1000000))
# 生成器

下面是兩個生成器的例子，在python中，帶有yield關鍵字的函式稱為生成器。當呼叫生成器時，每次遇到yield時函式會暫停並儲存當前位置的資訊，然後返回yield當前值。在下次執行next()時從之前儲存的位置繼續執行。

def
generator
(n):
i =1while i < n:
yield i
i +=
1g = generator(10)
print
(g)while
true
:try
:print
(next
(g))
except stopiteration:
break
# 輸出
# # 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

def
generator
(s, l)
:for i, v in
enumerate
(s):
if v == l:
yield i
g = generator(
,'e'
)while
true
:try
:print
(next
(g))
except stopiteration:
break
# 輸出
# 5 10

現在有乙個判斷子串行的問題。如果第乙個列表中的元素在第二個列表中依次出現，則第乙個列表就是第二個列表的子串行。例如[1, 3, 5]是[1, 2, 3, 4, 5]的子串行，[1, 5, 3]不是[1, 2, 3, 4, 5]的子串行。

常規的解法是通過兩個指標分別指向兩個列表的開端，然後遍歷第二個列表。當兩個指標指向的元素相同時，就把第乙個指標向後移動一位，直到指標指向最後乙個元素的下一位時，返回true，否則返回false。

def
issubsequence
(s, t)
:    p =
0for i in
range
(len
(t))
:if t[i]
== s[p]
:            p +=
1if p ==
len(s)
:return
true
return
false

如果利用生成器來解，則只需要兩行。

def
is_subsequence
(s, t)
:    t =
iter
(t)return
all(i in t for i in s)

首先通過t = iter(t)將t轉化為乙個迭代器，然後對s中的每個元素，依次判斷該元素是否在t中。all()表示括號中的所有元素為true時才返回true。

這裡i in t是**的關鍵。表示依次遍歷t中的元素，如果某個元素等於i，則返回true，否則遍歷結束後返回false。如果遍歷結束前某個元素等於i，則中斷遍歷，返回true。當第二次執行這條語句時（即判斷下個元素是否在t中），將直接從上次遍歷中斷的位置繼續執行。也就是說生成器只能遍歷一次，且不可逆。當遍歷中斷時，下次繼續遍歷只會從上次中斷的位置開始，而不會從頭開始。可以驗證一下：

t =[1
,2,3
,4,5
]t =
iter
(t)print(2
in t)
print(4
in t)
print(3
in t)
# 輸出
# true
# true
# false

Python迭代器和生成器

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