Python迭代、可迭代对象与迭代器

本文作者：胡艺粼，中南财经政法大学金融学院

本文编辑：周一鸣

技术总编：王玉婷

Stata and Python 数据分析

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  01 迭 代

迭代，是访问集合元素的一种方式。在Python中，迭代是通过for循环实现的。比如给定字符串"Python"，每次从中取出一个字符，那么就会依次得到 "P"、"y"、"t"、"h"、"o"、"n"，这种通过for循环依次取出集合中的每一个元素，实现遍历每个元素的过程，就被称为迭代。简单的迭代程序实现如下：

for i in "Python":
    print(i)

结果如下：

 02 可迭代对象

可迭代对象不是具体的数据类型，而是指存储了元素的容器对象，且对象定义了iter方法或者getitem方法。常见的可迭代对象包括：列表list、元组tuple、字典dict、集合set、字符串str等，另外生成器generator也是可迭代对象。

a=[1,2,3]  #a为列表
for i in a:
    print(i)
b=("你","我","他")  #b为元组
for j in b:
    print(j)

结果如下：

整数int不是可迭代对象。为了满足迭代需求，可以使用range()函数，该函数常常与for...in...命令同时出现，其作用是生成一个数字序列，从而运用for循环实现每个数字的遍历。

举例如下：

c=int(5.2)
for i in c:
    print(i)

通过int()函数生成的整数在进行for循环时出现报错，原因就是整数int不是可迭代对象。下面的例子中使用range()函数，程序就能够成功执行。

for i in range(1,5):
    print(i)

结果如下：

判断一个对象是否可迭代可以使用isinstance()，若返回值为True，则表明该对象可迭代。具体用法如下：

from collections.abc import Iterable  #导入collections模块中的Iterable
isinstance(a,Iterable) 
isinstance(b,Iterable)
isinstance(c,Iterable)

结果如下：

  03 迭代器

迭代器是一个表示数据流的对象，可通过重复调用next方法或内置函数next()来获取元素，当没有元素时，抛出StopIteration异常。创建迭代器的步骤如下：

首先，创建一个迭代器类型。迭代器类型的定义为：当类中定义了iter和next两种方法，其中，iter需要返回对象本身，即self；next返回下一个数据，当没有数据时，需要抛出StopIteration异常。

创建迭代器类型的程序如下：

class C:  #创建一个类
    def __init__(self):  #定义初始值self.value = 0
        self.value = 0
    
    def __iter__(self):  #定义__iter__方法，返回值为self本身
        return self

    def __next__(self):  #定义__next__方法，self.value的值每次增加1，返回值为增加1后的数值，直到值为3时抛出异常
        self.value += 1
        if self.value == 3:
            raise StopIteration()
        return self.value

然后，根据类实例化创建迭代器对象。迭代器对象支持对其进行for循环：在执行for循环时，第一步先调用iter方法获取迭代器对象，第二步是不断执行next，直到出现异常StopIteration，终止循环。

object = C()  #类实例化创建迭代器对象
for i in object:
    print(i)  

结果如下：

 04 区别与联系

第一，可迭代对象与迭代器的区别在于是否定义了next方法。可迭代对象只定义了iter方法，没有定义next方法，而迭代器定义了next方法。通过dir()函数，我们可以直观地看出两者的区别。

dir(a)  #a是列表[1,2,3]，为可迭代对象

dir(object)  #object是迭代器

由此也可以看出，迭代器对象一定是可迭代对象，但可迭代对象不一定是迭代器对象。

第二，可迭代对象可以通过调用 iter() 转换成迭代器。

d=iter(a)
dir(d)

以上就是对Python中迭代、可迭代对象与迭代器的详细介绍，大家在阅读过文章之后也要多加练习，更好地掌握这部分内容！

END

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