一般来说,有没有一种有效的方法可以知道Python中的迭代器中有多少个元素,而不用遍历每个元素并计数?


当前回答

这在理论上是不可能的:事实上,这就是“停止问题”。

证明

相反,假设可以使用函数len(g)来确定任何生成器g的长度(或无限长度)。

对于任何程序P,现在让我们将P转换为生成器g(P): 对于P中的每个返回点或出口点,产生一个值而不是返回它。

如果len(g(P)) ==无穷大,P不会停止。

这解决了暂停问题,这是不可能的,见维基百科。矛盾。


因此,如果不对泛型生成器进行迭代(==实际运行整个程序),就不可能对其元素进行计数。

更具体地说,考虑

def g():
    while True:
        yield "more?"

长度是无限的。这样的发生器有无穷多个。

其他回答

假设,您希望在不遍历的情况下计算项的数量,这样迭代器就不会耗尽,稍后可以再次使用它。这是可能的复制或深度复制

import copy

def get_iter_len(iterator):
    return sum(1 for _ in copy.copy(iterator))

###############################################

iterator = range(0, 10)
print(get_iter_len(iterator))

if len(tuple(iterator)) > 1:
    print("Finding the length did not exhaust the iterator!")
else:
    print("oh no! it's all gone")

输出是“查找长度没有耗尽迭代器!”

可选的(并且不明智的),你可以像下面这样为内置的len函数添加阴影:

import copy

def len(obj, *, len=len):
    try:
        if hasattr(obj, "__len__"):
            r = len(obj)
        elif hasattr(obj, "__next__"):
            r = sum(1 for _ in copy.copy(obj))
        else:
            r = len(obj)
    finally:
        pass
    return r

这违背了迭代器的定义,迭代器是一个指向对象的指针,加上如何到达下一个对象的信息。

迭代器不知道在终止之前它还能迭代多少次。这个可以是无穷,所以无穷可能是你的答案。

一个简单的基准:

import collections
import itertools

def count_iter_items(iterable):
    counter = itertools.count()
    collections.deque(itertools.izip(iterable, counter), maxlen=0)
    return next(counter)

def count_lencheck(iterable):
    if hasattr(iterable, '__len__'):
        return len(iterable)

    d = collections.deque(enumerate(iterable, 1), maxlen=1)
    return d[0][0] if d else 0

def count_sum(iterable):           
    return sum(1 for _ in iterable)

iter = lambda y: (x for x in xrange(y))

%timeit count_iter_items(iter(1000))
%timeit count_lencheck(iter(1000))
%timeit count_sum(iter(1000))

结果:

10000 loops, best of 3: 37.2 µs per loop
10000 loops, best of 3: 47.6 µs per loop
10000 loops, best of 3: 61 µs per loop

例如,简单的count_iter_items是可行的方法。

为python3调整:

61.9 µs ± 275 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)
74.4 µs ± 190 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)
82.6 µs ± 164 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000 loops each)

虽然一般情况下不可能按照要求去做,但在迭代了多少项之后,对它们进行迭代的次数进行计数通常仍然是有用的。为此,您可以使用jaraco.itertools.Counter或类似的方法。下面是一个使用python3和rwt加载包的例子。

$ rwt -q jaraco.itertools -- -q
>>> import jaraco.itertools
>>> items = jaraco.itertools.Counter(range(100))
>>> _ = list(counted)
>>> items.count
100
>>> import random
>>> def gen(n):
...     for i in range(n):
...         if random.randint(0, 1) == 0:
...             yield i
... 
>>> items = jaraco.itertools.Counter(gen(100))
>>> _ = list(counted)
>>> items.count
48

在计算机上有两种方法来获取“某物”的长度。

第一种方法是存储一个计数——这需要任何接触文件/数据的东西来修改它(或者一个只公开接口的类——但归根结底是一样的)。

另一种方法是遍历它并计算它有多大。