Python基础(08)：迭代器和解析

发布时间：2020-08-11 08:42:17 作者：Ryan_Bai
来源：ITPUB博客阅读：172

迭代器是一个可以记住遍历的位置的对象。

迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。

一、NEXT

语法：next(iterator[, default])
说明：

函数必须接收一个可迭代对象参数，每次调用的时候，返回可迭代对象的下一个元素。如果所有元素均已经返回过，则抛出StopIteration 异常。
```
>>> a = iter('abcd')
>>> next(a)
'a'
>>> next(a)
'b'
>>> next(a)
'c'
>>> next(a)
'd'
```
函数可以接收一个可选的default参数，传入default参数后，如果可迭代对象还有元素没有返回，则依次返回其元素值，如果所有元素已经返回，则返回default指定的默认值而不抛出StopIteration 异常。
```
a = iter('abcd')
>>> next(a,'e')
'a'
>>> next(a,'e')
'b'
>>> next(a,'e')
'c'
>>> next(a,'e')
'd'
>>> next(a,'e')
'e'
>>> next(a,'e')
'e'
```

二、iter

语法：iter(object[, sentinel])
说明：

函数功能返回一个可迭代对象。
当第二个参数不提供时，第一个参数必须是一个支持可迭代协议(即实现了__iter__()方法)的集合(字典、集合、不可变集合)，或者支持序列协议(即实现了__getitem__()方法，方法接收一个从0开始的整数参数)的序列(元组、列表、字符串)，否则将报错。
```
>>> a = iter({'A':1,'B':2}) #字典集合
>>> a
<dict_keyiterator object at 0x03FB8A50>
>>> next(a)
'A'
>>> next(a)
'B'
 
>>> a = iter('abcd') #字符串序列
>>> a
<str_iterator object at 0x03FB4FB0>
>>> next(a)
'a'
>>> next(a)
'b'
>>> next(a)
'c'
>>> next(a)
'd'
```

当第二个参数sentinel提供时，第一个参数必须是一个可被调用对象。创建的迭代对象，在调用__next__方法的时候会调用这个可被调用对象，当返回值和sentinel值相等时，将抛出StopIteration异常，终止迭代。

>>> class IterTest:
    def __init__(self):
        self.start = 0
        self.end = 10
    def get_next_value(self):
        current = self.start
        if current < self.end:
            self.start += 1
        else:
            raise StopIteration
        return current
        
>>> iterTest = IterTest() #实例化类
>>> a = iter(iterTest.get_next_value,4) # iterTest.get_next_value为可调用对象，sentinel值为4
>>> a
<callable_iterator object at 0x03078D30>
>>> next(a)
>>> next(a)
1
>>> next(a)
2
>>> next(a)
3

三、RANGE

语法：range(start, stop[, step])
说明：

range函数用于生成一个range对象，range类型是一个表示整数范围的类型。
可以直接传入一个结束整数来初始化一个range类型，默认起始值为0(包含0).结束整数可以大于0，也可以小于等于0，但是小于等于0的时候生成的range对象实际是不包含任何元素的。
```
>>> a = range(5)
>>> a
range(0, 5)
>>> len(a)
5
>>> for x in a:print(x)
 
1
2
3
4
 
>>> b = range(0) # 传入0，空range对象
>>> len(b)
 
>>> c = range(-5)  # 传入负数，空range对象
>>> len(c)
```
可以传入一个起始整数和一个结束整数来初始化一个range类型，生成的range类型包含起始整数(包含)，和结束整数(不包含)之间的所有整数。
```
>>> a = range(1,5)
>>> a
range(1, 5)
>>> for x in a:print(x)
1
2
3
4
```
传入了起始整数和结束整数，还可以同时传入一个步进值来初始化一个range类型，生成的range类型包含起始整数(包含)，和结束整数(不包含)之间的以步进值筛选后的整数。
```
>>> a = range(1,10,3)
>>> a
range(1, 10, 3)
>>> for x in a:print(x)
1
4
7
```
初始化range类型时起始整数和结束整数，遵循的是左臂右开原则，即包含起始整数，但不包含结束整数。
```
>>> a = range(1,5)
>>> a
range(1, 5)
>>> for x in a:print(x) # 包含1，不包含5
 
1
2
3
4
```
range接收的参数都必须是整数，不能是浮点数等其它数据类型。

range实际上是一个不可变的序列类型，可以对它进行取元素、切片等序列操作，但是不能对其中元素修改值。

>>> a = range(1,5)
 
>>> a[0] # 取元素
1
>>> a[:-2] # 切片
range(1, 3)
>>> a[1] = 2 # 修改元素值
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#38>", line 1, in <module>
    a[1] = 2
TypeError: 'range' object does not support item assignment

四、MAP

语法：map(function, iterable, ...)
说明：

函数接受一个函数类型参数、一个或者多个可迭代对象参数，返回一个可迭代器，此迭代器中每个元素，均是函数参数实例调用可迭代对象后的结果。
```
>>> a = map(ord,'abcd')
>>> a
<map object at 0x03994E50>
>>> list(a)
[97, 98, 99, 100]
```

当传入多个可迭代对象时，函数的参数必须提供足够多的参数，保证每个可迭代对象同一索引的值均能正确传入函数。

>>> a = map(ord,'abcd','efg') # 传入两个可迭代对象，所以传入的函数必须能接收2个参数，ord不能接收2个参数，所以报错
>>> list(a)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#22>", line 1, in <module>
    list(a)
TypeError: ord() takes exactly one argument (2 given)

当传入多个可迭代对象时，且它们元素长度不一致时，生成的迭代器只到最短长度。

>>> def f(a,b):
    return a + b
    
>>> a = map(f,'abcd','efg') # 选取最短长度为3
>>> list(a)
['ae', 'bf', 'cg']
map函数是一个典型的函数式编程例子。

五、ZIP

语法：zip(*iterables)
说明：

函数功能是聚合传入的每个迭代器中相同位置的元素，返回一个新的元组类型迭代器。

>>> x = [1,2,3]
>>> y = [4,5,6]
>>> xy = zip(x,y)
>>> xy #xy的类型是zip类型
<zip object at 0x0429C828>
#导入Iterable
>>> from collections import Iterable
>>> isinstance(xy,Iterable) #判断是否可迭代对象
True
>>> list(xy) #结果
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

如果传入的迭代器长度不一致，最短长度的迭代器迭代结束后停止聚合。

>>> x = [1,2,3] #长度3
>>> y = [4,5,6,7,8] #长度5
>>> list(zip(x,y)) # 取最小长度3
[(1, 4), (2, 5), (3, 6)]

如果只传入一个迭代器，则返回的单个元素元组的迭代器。
```
>>> list(zip([1,2,3]))
[(1,), (2,), (3,)]
```
如果不传入参数，则返回空的迭代器。
```
>>> list(zip())
[]
```

zip(*[iter(s)]*n)等效于调用zip(iter(s),iter(s),...,iter(s))。

>>> x = [1,2,3]
 
>>> list(zip(*[x]*3))
[(1, 1, 1), (2, 2, 2), (3, 3, 3)]
 
>>> list(zip(x,x,x))
[(1, 1, 1), (2, 2, 2), (3, 3, 3)]

六、FILTER

语法：filter(function, iterable)
说明：

filter函数用于过滤序列。过滤的方式则是采用传入的函数，去循环序列的元素调用，如果函数计算的结果为True则保留元素，否则将舍弃该元素。

>>> a = list(range(1,10)) #定义序列
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> def if_odd(x): #定义奇数判断函数
    return x%2==1
    
>>> list(filter(if_odd,a)) #筛选序列中的奇数
[1, 3, 5, 7, 9]

当function参数传入None时，序列中的元素值如果为False，也会自动舍弃。

>>> c = ['',False,'I',{}] #定义序列
>>> c
['', False, 'I', {}]
 
>>> list(filter(None,c)) #筛选函数为None，自动舍弃序列中的False值，空字符串、False值、空序列都是False值，所以丢弃
['I']

七、LIST类型迭代

>>> L = [1,2,3,4,5]
>>> for i in range(len(L)):
>>>    L[i] += 10
>>> print(L)
[11, 12, 13, 14, 15]
>>> L = [x + 10 for x in L]
>>> print(L)
[21, 22, 23, 24, 25]

八、DICT类型迭代

>>> D = dict(a=1, b=2, ,c=3)
>>> for k in sorted(D): print(k, D[k], end=' ')
1 2 3