python学习——列表生成式，生成器和迭代器

列表生成式

　　列表生成式，是python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。它可以极大的简化语句。

"""列表生成式"""

# 若要生成[, , , , , , , , , ]可以用list(range(,))

print(list(range(, )))

# 但是若要生成[*, *, *, ... ,*],可以有两种方法：.循环， .列表生成式

# 这是使用循环来产生特定的列表
L = []
for x in range(, ):
    L.append(x*x)
print(L)

# 而使用列表生成式则可以使语句大大简化,仅使用一条语句即可。
L = [x*x for x in range(, )]
print(L)

# 列表生成式中不仅可以添加for循环，还可以加上if判断，进行筛选。

# 筛选出偶数的平方
L = [x*x for x in range(, ) if x %  == ]
print(L)

# 同时还可以使用两层循环，来生成全排列
L = [m + n for m in 'ABC' for n in 'XYZ']
print(L)
# 即列表生成式可以使用两个甚至更多变量

生成器

　　列表生成式，可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。当创建较大容量的列表时，不仅占用很大的内存空间，而且如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。因此python中有一种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。只有在使用时才生成，不使用时是不会产生的。

"""生成器"""

# 创建一个生成器，有很多种方法。.只要把列表生成式的[]改为(),就创建了一个生成器
L = [x * x for x in range()]
print(L)
# [, , , , , , , , , ]
g = (x * x for x in range())
print(g)
# <generator object <genexpr> at 0x00000009EB8AF2B0> 这就变成了生成器了

# 我们可以直接打印出列表中的每一个元素，但是生成器不能，如果要一个一个打印生成器，name可以通过next()函数获得生成器的下一个返回值
print(next(g))
#
print(next(g))
#
print(next(g))
#
print(next(g))
#
print(next(g))
#
print(next(g))
#
# 可以一直这样调用，但是当计算到最后一个元素，没有更多的元素时，抛出StopIteraton的错误

# 如果一直用上面的方法调用，相信我你会疯掉的，正确的操作应该是使用for循环，因为生成器是可迭代对象
for n in g:
    print(n)
# 我们创建了一个生成器之后，基本上永远不会地哦啊用next()，而是通过for循环来迭代它，并且不用关心StopIteration的错误

"""生成器函数"""

# .通过yield将函数变成生成器
# 例如编写输出前n个斐波那契数列，先用函数实现一下

def fib(max):
    n, a, b = , ,
    while n < max:
        print(b)
        a, b = b, a + b
        n = n +
    return 'done'

# fib函数实际上是定义了菲波那切数列的推算规则，可以从第一个元素开始，推算出后续任意的元素，与生成器很类似
# 那么我们只需要把print(b)改为yield b 就可以了

def fib(max):
    n, a, b = , ,
    while n < max:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n = n +
    return 'done'

# 这就是定义生成器的另一种方法，如果一个函数中包含yield关键字，那么这个函数就再也不是一个普通函数了，而是一个生成器

# 最难理解的来了：就是在生成器和函数的执行过程不一样。函数是顺序执行，遇到return语句就会返回。而变成生成器的函数，在每次调用next()的时候执行，遇到yield语句返回，再次执行时从上次返回的yield语句处执行
# 当使用for循环时，发现拿不到生成器的return语句的返回值，必须捕获StopIteration错误，返回值包含在StopIteration的value中
g = fib()
while True:
    try:
        x = next(g)
        print('g:', x)
    except StopIteration as e:
        print('Generator return value:', e.value)
        break
# 则可以捕获到错误，且可以访问到返回值

迭代器

　　我们知道可以直接作用于for循环的数据类型有以下几种：一类是集合数据类型，如：list, tuple, dict, set, str等；二类是生成器，包括生成器和带yield的生成器函数，这些直接作用于for循环的对象统称为可迭代对象。可以使用isinstance()判断一个对象是否是可迭代对象。生成器不但可以作用于for循环，还可以被next()函数不断调用并返回下一个值，直到最后抛出StopIteration错误表示无法继续返回下一个值了。这种可以被next()函数不断调用并返回下一个值的对象称为迭代器。生成器都是迭代器，但是list, dict,str虽然是可迭代对象但是不是迭代器。但是集合数据类型可以通过iter()函数获得一个迭代器对象。