Python高级函数3

3 迭代

每一次对过程的重复称为一次“迭代”，而每一次迭代
得到的结果会作为下一次迭代的初始值。例如：
循环获取容器中的元素。

3.1 可迭代对象iterable

(1) 定义：具有__iter__函数的对象，可以返回
迭代器对象。

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(2) 语法

# 创建：
class 可迭代对象名称:
	def __iter__(self):
		return 迭代器
# 使用：
	for 变量名 in 可迭代对象:
		语句

(3) 原理：

迭代器 = 可迭代对象.__iter__()
while True:
	try:
		print(迭代器.__next__())
	except StopIteration:
		break

(4) 演示：

message = "我是花果山水帘洞孙悟空"
# for item in message:
# print(item)
# 1. 获取迭代器对象
iterator = message.__iter__()
# 2. 获取下一个元素
while True:
	try:
		item = iterator.__next__()
		print(item)
		# 3. 如果停止迭代则跳出循环
	except StopIteration:
		break

练习1：创建列表,使用迭代思想,打印每个元素.

练习2：创建字典,使用迭代思想,打印每个键值对.

3.2 迭代器对象iterator

(1) 定义：可以被next()函数调用并返回下一个值
的对象。

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(2) 语法

class 迭代器类名:
	def __init__(self, 聚合对象):
		self.聚合对象= 聚合对象
	def __next__(self):
		if 没有元素:
		raise StopIteration
		return 聚合对象元素

(3) 说明：聚合对象通常是容器对象。

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(4) 作用：使用者只需通过一种方式，便可简洁明了的
获取聚合对象中各个元素，而又无需了解其内部结构。

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(5) 演示：

class StudentIterator:
	def __init__(self, data):
		self.__data = data
		self.__index = -1
	def __next__(self):
		if self.__index == len(self.__data) - 1:
			raise StopIteration()
		self.__index += 1
		return self.__data[self.__index]
class StudentController:
	def __init__(self):
		self.__students = []
	def add_student(self, stu):
		self.__students.append(stu)
	def __iter__(self):
		return StudentIterator(self.__students)
controller = StudentController()
controller.add_student("悟空")
controller.add_student("八戒")
controller.add_student("唐僧")

# for item in controller:
# 	  print(item) #
iterator = controller.__iter__()
while True:
	try:
		item = iterator.__next__()
		print(item) #
except StopIteration:
		break

练习1：遍历商品控制器

class CommodityController:
	pass
controller = CommodityController()
controller.add_commodity("屠龙刀")
controller.add_commodity("倚天剑")
controller.add_commodity("芭比娃娃")
for item in controller:
	print(item)

练习2：遍历图形控制器

class GraphicController:
	pass
controller = CommodityController()
controller.add_graphic("圆形")
controller.add_graphic("矩形")
controller.add_graphic ("三角形")
for item in controller:
	print(item)

练习3：创建自定义range类，实现下列效果

class MyRange:
	pass
for number in MyRange(5):
print(number)# 0 1 2 3 4

4 生成器generator

(1) 定义：能够动态(循环一次计算一次返回一次)
提供数据的可迭代对象。

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(2) 作用：在循环过程中，按照某种算法推算数据，
不必创建容器存储完整的结果，从而节省内存空间。
数据量越大，优势越明显。以上作用也称之为延迟
操作或惰性操作，通俗的讲就是在需要的时候才计算
结果，而不是一次构建出所有结果。

4.1 生成器函数

(1) 定义：含有yield语句的函数，返回值为生成器
对象。

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(2) 语法

# 创建：
def 函数名():
	…
	yield 数据
	…
# 调用：
for 变量名 in 函数名():
	语句

(3) 说明：
-- 调用生成器函数将返回一个生成器对象，不执行
函数体。
-- yield翻译为”产生”或”生成”

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(4) 执行过程：
a. 调用生成器函数会自动创建迭代器对象。
b. 调用迭代器对象的next()方法时才执行生成器函数。
c. 每次执行到yield语句时返回数据，暂时离开。
d. 待下次调用next()方法时继续从离开处继续执行。

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(5) 原理：生成迭代器对象的大致规则如下
a. 将yield关键字以前的代码放在next方法中。
b. 将yield关键字后面的数据作为next方法的返回值。

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(6) 演示：

def my_range(stop):
	number = 0
	while number < stop:
		yield number
		number += 1
for number in my_range(5):
	print(number) # 0 1 2 3 4

练习1：定义函数,在列表中找出所有偶数
[43,43,54,56,76,87,98]

练习2：定义函数,在列表中找出所有数字
[43,"悟空",True,56,"八戒",87.5,98]

4.2 内置生成器

4.2.1 枚举函数enumerate

(1) 语法：

for 变量 in enumerate(可迭代对象):
	语句
for 索引, 元素in enumerate(可迭代对象):
	语句

(2) 作用：遍历可迭代对象时，可以将索引与元素组合
为一个元组。

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(3) 演示：

list01 = [43, 43, 54, 56, 76]
# 从头到尾读 -- 读取数据
for item in list01:
	print(item)
# 非从头到尾读 -- 修改数据
for i in range(len(list01)):
	if list01[i] % 2 == 0:
		list01[i] += 1
for i, item in enumerate(list01): # -- 读写数据
	if item % 2 == 0:
		list01[i] += 1

练习1：将列表中所有奇数设置为None

练习2：将列表中所有偶数自增1

4.2.2 zip

(1) 语法：

for item in zip(可迭代对象1, 可迭代对象2):
	语句

(2) 作用：将多个可迭代对象中对应的元素组合成
一个个元组，生成的元组个数由最小的可迭代对象决
定。

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(3) 演示：

list_name = ["悟空", "八戒", "沙僧"]
list_age = [22, 26, 25]

# for 变量 in zip(可迭代对象1,可迭代对象2)
for item in zip(list_name, list_age):
	print(item)
# ('悟空', 22)
# ('八戒', 26)
# ('沙僧', 25)

# 应用:矩阵转置
map = [
	[2, 0, 0, 2],
	[4, 2, 0, 2],
	[2, 4, 2, 4],
	[0, 4, 0, 4]
]
# new_map = []
# for item in zip(map[0],map[1],map[2],map[3]):
# new_map.append(list(item))
# print(new_map)
# new_map = []
# for item in zip(*map):
# new_map.append(list(item))

new_map = [list(item) for item in zip(*map)]
print(new_map)
# [[2, 4, 2, 0], [0, 2, 4, 4], [0, 0, 2, 0], [2, 2, 4, 4]]

练习：使用学生列表封装以下三个列表中数据
list_student_name = ["悟空", "八戒", "白骨精"]	
list_student_age = [28, 25, 36]
list_student_sex = ["男", "男", "女"]

4.3 生成器表达式

(1) 定义：用推导式形式创建生成器对象。

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(2) 语法：

变量 = (表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件)

练习1：使用生成器表达式在列表中获取所有字符串.
list01 = [43, "a", 5, True, 6, 7, 89, 9, "b"]

练习2：在列表中获取所有整数,并计算它的平方.