Python 中的生成器趣味实践

女爷i 2024-03-27 09:00 89阅读 0赞

### 1. 遍历文本文件中的单词 ###

假设存在文本文件 test.txt，内容如下：

The Zen of Python
    
    Beautiful is better than ugly
    
    Simple is better than complex

**注意文件包含有空行**，要求完成如下任务：

1.  统计文件有多少个单词
2.  统计文件中每个单词出现的频率

### 2. 直接遍历的方法 ###

请参考词条 “Python 中的迭代器趣味实践” 的第 2 小节，通过直接遍历文件中单词的方式实现 “统计单词的个数” 和 “统计单词的出现频率”。

#### 2.1 优点 ####

直接遍历的方式的优点在于代码简单，框架代码如下：

file = open('test.txt')
    
    while True:
        line = file.readline()
        if not line:
            break
    
        words = line.split() 
        for word in words:
            处理 word

*  在第 4 行，读取文件的每一行
 *  在第 8 行，将文件的一行分割为多个单词
 *  在第 10 行，对当前正在遍历的单词进行处理

#### 2.2 缺点 ####

直接遍历的方式的缺点在于代码重复，实现 “统计单词个数” 和 “统计单词出现频率” 这两个功能需求时，遍历单词的框架代码是重复的。

### 3. 基于迭代器的方法 ###

请参考词条 “Python 中的迭代器趣味实践” 的第 3 小节和第 4 小节，通过基于迭代器的方式实现 “统计单词的个数” 和 “统计单词的出现频率”。

#### 3.1 优点 ####

使用迭代器的方式的优点在于遍历单词的代码简单，使用如下代码：

for word in IterateWord(file):
        处理 word

即可对文件中所有的单词进行遍历。

#### 3.2 缺点 ####

使用迭代器的方式的缺点在于迭代器的实现较为复杂，相比之下，直接遍历的框架代码则非常简单直观。在下面的小节中，我们基于生成器简化迭代器的实现。

### 4. 基于生成器的方法 ###

#### 4.1 实现生成器 ####

本小节使用生成器实现遍历文件中所有的单词，代码如下：

def generateWord(file):
        while True:
            line = file.readline()
            if not line:
                break
    
            words = line.split() 
            for word in words:
                yield word

*  在第 1 行，定义生成器函数 generateWord，遍历文件 file 中的单词
 *  在第 3 行，读取文件的一行
    
     *  在第 4 行，如果 not line 为真，则表示读取文件结束，使用 break 退出
 *  在第 7 行，把 line 切割为多个单词
 *  在第 8 行，遍历列表 words
    
     *  在第 9 行，使用 yield 关键字返回当前正在遍历的单词

*  在第 4 行，如果 not line 为真，则表示读取文件结束，使用 break 退出

*  在第 9 行，使用 yield 关键字返回当前正在遍历的单词

#### 4.2 统计单词的个数 ####

file = open('test.txt')
    
    count = 0
    for word in generateWord(file):
        print(word)
        count = count + 1

*  在第 1 行，打开文件 test.txt
 *  在第 2 行，变量 count 用于记录文件中单词的个数
 *  在第 4 行，**遍历文件中的每一个单词**
    
     *  在第 5 行，打印当前遍历的单词
     *  在第 6 行，统计单词个数

*  在第 5 行，打印当前遍历的单词
 *  在第 6 行，统计单词个数

程序运行输出结果如下：

The
    Zen
    of
    Python
    Beautiful
    is
    better
    than
    ugly
    Simple
    is
    better
    than
    complex
    count = 14

#### 4.3 统计单词的出现频率 ####

file = open('test.txt')
    dict = {}
    
    for word in generateWord(file):
        if word in dict:
            dict[word] += 1
        else:
            dict[word] = 1
    
    for word,count in dict.items():
        print('%s: %d' % (word, count))

*  在第 1 行，打开文件 test.txt，变量 file 标识已经打开的文件
 *  在第 4 行，**遍历每一行文本的单词**
    
     *  在第 5 行，如果 word 已经存在于 dict 中
        
         *  则在第 5 行，该单词出现的次数加 1
     *  在第 7 行，如果 word 不存在于 dict 中
        
         *  则在第 8 行，该单词出现的次数初始化为 1
 *  在第 10 行，打印 dict 的键和值

*  在第 5 行，如果 word 已经存在于 dict 中
    
     *  则在第 5 行，该单词出现的次数加 1
 *  在第 7 行，如果 word 不存在于 dict 中
    
     *  则在第 8 行，该单词出现的次数初始化为 1

*  则在第 5 行，该单词出现的次数加 1

*  则在第 8 行，该单词出现的次数初始化为 1

程序运行输出结果如下：

The: 1
    Zen: 1
    of: 1
    Python: 1
    Beautiful: 1
    is: 2
    better: 2
    than: 2
    ugly: 1
    Simple: 1
    complex: 1

结果表明：

*  单词 is better than 出现了 2 次
 *  其它单词出现了 1 次

#### 4.4 总结 ####

与 “直接遍历” 和 “通过迭代器遍历” 这两种方式相比，基于生成器的方法由如下优点：

4.4.1 实现生成器简单

实现生成器的函数 generateWord 的逻辑简单直观，代码如下：

*  首先，函数依次读取文件的每一行
 *  然后，再把读取的行切割成单词
 *  最后，遍历单词