python - 迭代（iteration）

本文内容为基于一些文章进行的个人总结。水平有限，仅供参考。
本文参考：

python: deque vs list performance comparison
Build a Basic Python Iterator
Python yield 使用浅析
Python迭代器和生成器

for in

学习python最先接触到的迭代是for in迭代

for i in [1, 2, 'a', 'b']:    print(i)

生成数组时我们还经常用到range()函数

for i in range(1, 100):    print(i)

range()函数会返回一个创建好的数组，但是当数组元素较多时会占用内存。
这时可用xrange()函数，xrange()函数返回的是一个生成器（generator）实例，只有在调用时才进行计算，而不是一次性计算出来。

python3 没有 xrange，python3中的range即为python2中的xrange

for i in xrange(1, 100):    print(i)

应用举例

所以要生成一个首项为1，公差为3的10项等差数列，利用range()可写为：

l = [1 + 3 * i for i in range(11)]

考虑到代码的复用、性能优化，可改写为：

def generate_list(a_1, d, n):    try:        a_1 = float(a_1)        d = float(d)        n = int(n)    except ValueError:        return []    l = []    for i in xrange(n):        l.append(a_1 + d * i)    return l    # 这里两种方法都可以，数组较多时上面的会快一些，大家可以测试下    # return [a_1 + d * i for i in xrange(n)]l = generate_list(1, 3, 10)

一切皆对象

在python中，具有__iter__方法的对象均可迭代。

deque

当需要对数组操作时可以使用python内置库collections中的deque类，deque是“double_end_queue”的缩写，译为“双端队列”，发音同“deck”，可从两端对数组进行操作（插入、删除）。
在算法复杂度上deque为O(1)，而list为O(n)，即对于n个相同元素的数组而言，如果deque对象的执行次数为常数C，那么list对象执行次数为Cn。所以deque的性能要优于list。

from collections import deque# list操作a = range(10000)a.append(1)  # 从后面追加元素 1a.insert(0, 1)  # 从前面追加元素 1a.pop()  # 从后面删除元素（删除最后一个元素）a.pop(0)  # 从前面删除元素（删除第一个元素）# deque操作b = deque(a)b.append(1)  # 从后面追加元素 1b.appendleft(1)  # 从前面追加元素 1b.pop()  # 从后面删除元素（删除最后一个元素）a.popleft()  # 从前面删除元素（删除第一个元素）

于是上面的例子可以改为：

def generate_list(a_1, d, n):    try:        a_1 = float(a_1)        d = float(d)        n = int(n)    except ValueError:        return []    l = deque()    for i in xrange(n):        l.append(a_1 + d * i)    return l    # 如果想返回list需要转一下    # return list(l)l = generate_list(1, 3, 10)

yield

用yield可以将一个函数变为生成器，即在迭代遍历时才对进行生成计算。上面的例子可以改为：

def generate_list(a_1, d, n):    try:        a_1 = float(a_1)        d = float(d)        n = int(n)    except ValueError:        return []    for i in xrange(n):        yield a_1 + d * il = generate_list(1, 3, 10)

可以这样理解：yield记录函数运行的状态，遍历l时，会返回yield作用的值，并停止，下一次调用时会继续执行yield后面的代码，直到再次遇到yield。

自定义迭代对象