python画一个迭代函数式子_Python(迭代、三元表达式、列表生成、生成器、迭代器)...

生成器函数

函数体内包含有yield关键字,该函数执行的结果就是生成器

生成器就是迭代器

yield

功能1:

相当于return,结束函数执行,能够返回值,和return一样能够返回多个值,逗号分开

return只能返回一次值

一支程序,yield可以存在多个

yield必须有返回值,没有的话会StopIteration

功能2:

遵循迭代器的取值方式obj.__next__,yield只是暂停函数,下次obj.__next__,会接着执行函数

功能3:

yield为函数封装了__iter__和__next__方法,把函数执行结果做成了迭代器

for i in [生成器]

i是yield的返回值,每次循环碰到yield停止

def init(func): #send必须传值到yield,所以需要先将生成器暂停到一个yield,相当于每次send之前先要初始化一次。如果send的时候不是yield暂停,会报错

def wrapper(*args,**kwargs):

g=func(*args,**kwargs)

next(g)returngreturnwrapper

@initdefeater(name):print('%s ready to eat' %name)

food_list=[]whileTrue:

food=yieldfood_list #send传入的值给了yield,赋值给了food,但是执行结束的时候,返回值是food_list,和yield本身传入的值没有关系。

food_list.append(food)print('%s start to eat %s' %(name,food))#=====执行一=======================#e=eater('alex')#print(e.send('狗屎')) #e.send() 有两个功能,开始阶段传值给yield,像next一样执行下一次生成器#print(e.send('猫屎')) #下次如果不传值了,x又是none,因为每次x都会被赋值为yield,而不传值,yield就是none#print(e.send('alex屎'))#======执行二=======================

defmake_shit(people,n):for i inrange(n):

people.send('shit%s' %i)

e=eater('alex')

make_shit(e,5)

通过列表生成式,我们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。而且,创建一个包含100万个元素的列表,不仅占用很大的存储空间,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。

所以,如果列表元素可以按照某种算法推算出来,那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢?这样就不必创建完整的list,从而节省大量的空间。在Python中,这种一边循环一边计算的机制,称为生成器:generator。

要创建一个generator,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(),就创建了一个generator:

>>> L = [x * x for x in range(10)]

>>> L

[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

>>> g = (x * x for x in range(10))

>>> g

at 0x1022ef630>

创建L和g的区别仅在于最外层的[]和(),L是一个list,而g是一个generator。

我们可以直接打印出list的每一个元素,但我们怎么打印出generator的每一个元素呢?

如果要一个一个打印出来,可以通过next()函数获得generator的下一个返回值:

>>> next(g)

0

>>> next(g)

1

>>> next(g)

4

>>> next(g)

9

>>> next(g)

16

>>> next(g)

25

>>> next(g)

36

>>> next(g)

49

>>> next(g)

64

>>> next(g)

81

>>> next(g)

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

StopIteration

我们讲过,generator保存的是算法,每次调用next(g),就计算出g的下一个元素的值,直到计算到最后一个元素,没有更多的元素时,抛出StopIteration的错误。

当然,上面这种不断调用next(g)实在是太变态了,正确的方法是使用for循环,因为generator也是可迭代对象:

>>> g = (x * x for x in range(10))

>>> for n in g:

... print(n)

...

0

1

4

9

16

25

36

49

64

81

所以,我们创建了一个generator后,基本上永远不会调用next(),而是通过for循环来迭代它,并且不需要关心StopIteration的错误。

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。

比如,著名的斐波拉契数列(Fibonacci),除第一个和第二个数外,任意一个数都可由前两个数相加得到:

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, ...

斐波拉契数列用列表生成式写不出来,但是,用函数把它打印出来却很容易:

def fib(max):

n, a, b = 0, 0, 1

while n < max:

print(b)

a, b = b, a + b

n = n + 1

return 'done'

注意,赋值语句:

a, b = b, a + b

相当于:

t = (b, a + b) # t是一个tuple

a = t[0]

b = t[1]

但不必显式写出临时变量t就可以赋值。

上面的函数可以输出斐波那契数列的前N个数:

>>> fib(6)

1

1

2

3

5

8

'done'

仔细观察,可以看出,fib函数实际上是定义了斐波拉契数列的推算规则,可以从第一个元素开始,推算出后续任意的元素,这种逻辑其实非常类似generator。

也就是说,上面的函数和generator仅一步之遥。要把fib函数变成generator,只需要把print(b)改为yield b就可以了:

def fib(max):

n, a, b = 0, 0, 1

while n < max:

yield b

a, b = b, a + b

n = n + 1

return 'done'

这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield关键字,那么这个函数就不再是一个普通函数,而是一个generator:

>>> f = fib(6)

>>> f

这里,最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行,遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator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语句处继续执行。

举个简单的例子,定义一个generator,依次返回数字1,3,5:

def odd():

print('step 1')

yield 1

print('step 2')

yield(3)

print('step 3')

yield(5)

调用该generator时,首先要生成一个generator对象,然后用next()函数不断获得下一个返回值:

>>> o = odd()

>>> next(o)

step 1

1

>>> next(o)

step 2

3

>>> next(o)

step 3

5

>>> next(o)

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in

StopIteration

可以看到,odd不是普通函数,而是generator,在执行过程中,遇到yield就中断,下次又继续执行。执行3次yield后,已经没有yield可以执行了,所以,第4次调用next(o)就报错。

回到fib的例子,我们在循环过程中不断调用yield,就会不断中断。当然要给循环设置一个条件来退出循环,不然就会产生一个无限数列出来。

同样的,把函数改成generator后,我们基本上从来不会用next()来获取下一个返回值,而是直接使用for循环来迭代:

>>> for n in fib(6):

... print(n)

...

1

1

2

3

5

8

但是用for循环调用generator时,发现拿不到generator的return语句的返回值。如果想要拿到返回值,必须捕获StopIteration错误,返回值包含在StopIteration的value中:

>>> g = fib(6)

>>> while True:

... try:

... x = next(g)

... print('g:', x)

... except StopIteration as e:

... print('Generator return value:', e.value)

... break

...

g: 1

g: 1

g: 2

g: 3

g: 5

g: 8

Generator return value: done

关于如何捕获错误,后面的错误处理还会详细讲解。

练习

杨辉三角定义如下:

1

1 1

1 2 1

1 3 3 1

1 4 6 4 1

1 5 10 10 5 1