Python3 菜鸟教程笔记5 -- 循环、迭代器与生成器

我就是我 2023-06-09 10:16 5阅读 0赞

***$ 循环***  
@ Python 中没有 do..while 循环

@ 无限循环  
可以通过设置条件表达式永远不为 false 来实现无限循环，可以使用 CTRL+C 来退出当前的无限循环。  
无限循环在服务器上客户端的实时请求非常有用。   
@ 循环中的 else 语句  
循环语句可以有 else 语句，它循环终止时被执行，但循环被 break 终止时不执行。  
（1）对于while循环，它在条件变为 false致使循环终止时被执行  
*while <expr>:  
    <statement(s)>  
else:  
    <additional\_statement(s)>*

（2）对于for循环，它在穷尽列表致使循环终止时被执行  
*for <variable> in <sequence>:  
    <statements>  
else:  
    <statements>*

\[例1\]while循环输出数字，并判断大小

#!/usr/bin/python3
    count = 0
    while count < 5:
       print (count, ' < 5')
       count = count + 1
    else:
       print (count, ' >= 5')

执行以上脚本，输出结果如下：

0  < 5  
1  < 5  
2  < 5  
3  < 5  
4  < 5  
5  >= 5

\[例2\]for循环查询质数

#!/usr/bin/python3
    for n in range(2, 10):
        for x in range(2, n):
            if n % x == 0:
                print(n, '=', x, '*', n//x)
                break
        else:
            # 循环中没有找到元素
            print(n, ' 是质数')

执行以上脚本输出结果为：

2  是质数  
3  是质数  
4 = 2 \* 2  
5  是质数  
6 = 2 \* 3  
7  是质数  
8 = 2 \* 4  
9 = 3 \* 3

@ for语句  
for循环可以遍历任何序列的项目，如一个列表或者一个字符串。  
\[例\]  
>>> languages = \["C", "C++", "Java", "Python"\]  
>>> for x in languages:  
    print(x)

C  
C++  
Java  
Python  
>>>

如果需要遍历数字序列，可以使用内置range()函数，它会生成数列。  
还可以使用range()函数来创建一个列表，eg:list(range(5))  
>>> range(5)  
range(0, 5)  
>>> list(range(5))  
\[0, 1, 2, 3, 4\]  
>>>

\[例\]  
>>> for i in range(5):  
    print(i,end=',')

0,1,2,3,4,  
>>>   
>>> for i in range(5,9):      \#指定区间  
    print(i,end=',')

5,6,7,8,  
>>> for i in range(0, 10, 3):   \#指定步长  
    print(i,end=',')

0,3,6,9,  
>>> for i in range(-10, -100, -30):   \#步长可以是负数  
    print(i,end=',')

\-10,-40,-70,  
>>>   
>>> week=\['Sun','Tue','Wed','Thur','Fri','Sat'\]   \#结合range()和len()函数以遍历一个序列的索引  
>>> for i in range(len(week)):  
    print(i,week\[i\],sep='-')

0-Sun  
1-Tue  
2-Wed  
3-Thur  
4-Fri  
5-Sat  
>>>   
>>> for w\_index,w\_item in enumerate(week):   \#类似地，还可以使用内置 enumerate 函数进行遍历  
    print(w\_index,w\_item,sep='-')

0-Sun  
1-Tue  
2-Wed  
3-Thur  
4-Fri  
5-Sat  
>>>

@ pass语句  
Python pass是空语句，是为了保持程序结构的完整性。pass不做任何事情，一般用做占位语句。

***$ 迭代器***  
迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有的元素被访问完结束。迭代器只能往前不会后退。  
迭代器有两个基本的方法：iter() 和 next()。  
字符串，列表或元组对象都可用于创建迭代器。  
\[例\]  
>>> import sys  
>>> list=\[1,2,3,4\]  
>>> it = iter(list)  
>>> while True:  
    print (next(it))

1  
2  
3  
4  
Traceback (most recent call last):  
  File "<pyshell\#233>", line 2, in <module>  
    print (next(it))  
StopIteration  
>>>   
可以捕获这个异常，脚本如下

#!/usr/bin/python3
     
    import sys         # 引入 sys 模块
     
    list=[1,2,3,4]
    it = iter(list)    # 创建迭代器对象
     
    while True:
        try:
            print (next(it))
        except StopIteration:
            sys.exit()

@ 创建一个迭代器  
把一个类作为一个迭代器使用需要在类中实现两个方法 \_\_iter\_\_() 与 \_\_next\_\_() 。  
\_\_iter\_\_() 方法返回一个特殊的迭代器对象， 这个迭代器对象实现了 \_\_next\_\_() 方法并通过 StopIteration 异常标识迭代的完成。  
\_\_next\_\_() 方法会返回下一个迭代器对象。

@ StopIteration   
StopIteration 异常用于标识迭代的完成，防止出现无限循环的情况，在 \_\_next\_\_() 方法中我们可以设置在完成指定循环次数后触发 StopIteration 异常来结束迭代。

***$ 生成器***  
在 Python 中，使用了 yield 的函数被称为生成器（generator）。  
生成器是一个返回迭代器的函数。  
在调用生成器运行的过程中，  
1）每次遇到 yield 时函数会暂停并保存当前所有的运行信息，返回 yield 的值（有点像断点）  
2）并在下一次执行 next() 方法时从当前位置继续运行。

\[例\] 使用 yield 实现斐波那契数列：

#!/usr/bin/python3
    import sys
    
    def fibonacci(n): # 生成器函数 - 斐波那契
        a, b, counter = 0, 1, 0
        while True:
            if (counter >n):
                return
            yield a         # yield后面可以加多个数值，此时返回的是元组（和return类似）
            a, b = b, a + b
            counter += 1
    f = fibonacci(10) # f 是一个迭代器，由生成器返回生成
    
    while True:
        try:
            print (next(f), end=" ")
        except StopIteration:
            sys.exit()

输出：0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55