Python中的“iterable”、“iterator”和“iteration”是什么?它们是如何定义的?


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我不知道这是否对任何人都有帮助,但我总是喜欢在脑子里把概念形象化,以便更好地理解它们。所以,就像我有一个小儿子一样,我用砖块和白纸来想象迭代器/迭代器的概念。

Suppose we are in the dark room and on the floor we have bricks for my son. Bricks of different size, color, does not matter now. Suppose we have 5 bricks like those. Those 5 bricks can be described as an object – let’s say bricks kit. We can do many things with this bricks kit – can take one and then take second and then third, can change places of bricks, put first brick above the second. We can do many sorts of things with those. Therefore this bricks kit is an iterable object or sequence as we can go through each brick and do something with it. We can only do it like my little son – we can play with one brick at a time. So again I imagine myself this bricks kit to be an iterable.

现在请记住,我们是在一个黑暗的房间里。或者几乎是黑暗的。问题是我们看不清这些砖,它们是什么颜色,什么形状等等。所以即使我们想对它们做些什么——也就是迭代它们——我们也不知道要做什么,怎么做,因为太暗了。

我们能做的是靠近第一块砖-作为一个砖套件的元素-我们可以放一张白色荧光纸,以便我们看到第一块砖元素在哪里。每次我们从工具箱中取出一块砖,我们就把这张白纸换成下一块砖,这样就能在黑暗的房间里看到它。这张白纸只不过是一个迭代器。它也是一个对象。而是一个我们可以使用可迭代对象中的元素的对象——bricks工具包。

顺便说一下,这解释了我早期的错误,当我在IDLE中尝试以下操作时,得到了一个TypeError:

 >>> X = [1,2,3,4,5]
 >>> next(X)
 Traceback (most recent call last):
    File "<pyshell#19>", line 1, in <module>
      next(X)
 TypeError: 'list' object is not an iterator

这里的列表X是我们的砖块工具包,但不是一张白纸。我需要先找到一个迭代器:

>>> X = [1,2,3,4,5]
>>> bricks_kit = [1,2,3,4,5]
>>> white_piece_of_paper = iter(bricks_kit)
>>> next(white_piece_of_paper)
1
>>> next(white_piece_of_paper)
2
>>>

不知道有没有帮助,但对我有帮助。如果有人能确认/纠正这个概念的可视化,我会很感激。这会帮助我了解更多。

其他回答

对我来说,Python的glossery对这些问题最有帮助,例如对于iterable,它说:

每次能够返回一个成员的对象。可迭代对象的例子包括所有序列类型(如list、str和tuple)和一些非序列类型,如dict、文件对象,以及使用iter()方法或使用实现sequence语义的getitem()方法定义的任何类的对象。

Iterables can be used in a for loop and in many other places where a sequence is needed (zip(), map(), …). When an iterable object is passed as an argument to the built-in function iter(), it returns an iterator for the object. This iterator is good for one pass over the set of values. When using iterables, it is usually not necessary to call iter() or deal with iterator objects yourself. The for statement does that automatically for you, creating a temporary unnamed variable to hold the iterator for the duration of the loop. See also iterator, sequence, and generator.

iterable是一个具有__iter__()方法的对象。它可以迭代多次,比如list()和tuple()。

迭代器是进行迭代的对象。它由__iter__()方法返回,通过自己的__iter__()方法返回自身,并有一个next()方法(3.x中的__next__())。

迭代是调用next()响应的过程。__next__()直到引发StopIteration。

例子:

>>> a = [1, 2, 3] # iterable
>>> b1 = iter(a) # iterator 1
>>> b2 = iter(a) # iterator 2, independent of b1
>>> next(b1)
1
>>> next(b1)
2
>>> next(b2) # start over, as it is the first call to b2
1
>>> next(b1)
3
>>> next(b1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
>>> b1 = iter(a) # new one, start over
>>> next(b1)
1

我不认为你能得到比文档更简单的东西,但我会尝试:

Iterable是可以被迭代的对象。在实践中,它通常是指一个序列,例如,有开始和结束的东西,以及一些贯穿其中所有项目的方法。 您可以将Iterator视为一个辅助伪方法(或伪属性),它给出(或保存)可迭代对象中的下一个(或第一个)项。(实际上它只是一个定义next()方法的对象) 《韦氏词典》对迭代这个词的定义可能是最好的解释:

B:重复指定的计算机指令序列 次数或直到满足条件-比较递归

iterable是一个具有iter()方法的对象,该方法返回一个迭代器。这是可以循环的。 示例:列表是可迭代的,因为我们可以遍历列表BUT不是迭代器 迭代器是一个可以从中获取迭代器的对象。它是一个具有状态的对象,以便在迭代过程中记住它所处的位置

要查看对象是否有iter()方法,可以使用下面的函数。

ls = ['hello','bye']
print(dir(ls))

输出

['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__rmul__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'append', 'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

正如你所看到的有iter(),这意味着它是一个可迭代对象,但不包含next()方法,这是迭代器对象的一个特征

无论何时在Python中使用for循环或map或列表推导式,都会自动调用next方法以从迭代中获取每一项

Iterable:-可迭代的东西是可迭代的;比如序列,比如列表,字符串等等。 它也有__getitem__方法或__iter__方法。现在如果我们对该对象使用iter()函数,我们将得到一个迭代器。

迭代器:-当我们从iter()函数获得迭代器对象;我们调用__next__()方法(在python3中)或简单地调用next()(在python2中)来逐个获取元素。该类或该类的实例称为迭代器。

从文档:

迭代器的使用遍及并统一了Python。在后台,for语句在容器对象上调用iter()。该函数返回一个迭代器对象,该对象定义了__next__()方法,该方法每次访问容器中的一个元素。当没有更多的元素时,__next__()会引发一个StopIteration异常,告诉for循环终止。你可以使用next()内置函数调用__next__()方法;这个例子展示了它是如何工作的:

>>> s = 'abc'
>>> it = iter(s)
>>> it
<iterator object at 0x00A1DB50>
>>> next(it)
'a'
>>> next(it)
'b'
>>> next(it)
'c'
>>> next(it)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
    next(it)
StopIteration

一个类的前:-

class Reverse:
    """Iterator for looping over a sequence backwards."""
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.index = len(data)
    def __iter__(self):
        return self
    def __next__(self):
        if self.index == 0:
            raise StopIteration
        self.index = self.index - 1
        return self.data[self.index]


>>> rev = Reverse('spam')
>>> iter(rev)
<__main__.Reverse object at 0x00A1DB50>
>>> for char in rev:
...     print(char)
...
m
a
p
s