（Python十四讲）、Terator Generator 迭代器与生成器

#iterator generator 迭代器与生成器
# GQ,  2022/01/14

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迭代器是python最强大的功能之一，是访问元素集合的一种方式。
迭代器是一个可以记住遍历的位置的  对象。
迭代器对象从集合的第一个元素开始访问，直到所有元素被访问完结束。
迭代器只能往前，不会后退。
迭代器有2个基本方法：  iter()  和  next()。
字符串，列表和元组对象都可用于创建迭代器：
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import sys

#练习，
list1 = [1,2,3,4]
lt1 = iter(list1)       #创建迭代器对象
print(next(lt1))        #输出迭代器对象的下一个元素，1
print(next(lt1))        #输出迭代器对象的下一个元素，2
print(next(lt1))
print(next(lt1))

#练习，迭代器对象可以用 for 语句进行遍历
list2 = [1,2,3,4,5]
lt2 = iter(list2)       #创建迭代器对象
for x in lt2:
    print(x, end=" ")

#练习，next() 函数遍历
list3 = [1,2,3,4]
lt3 = iter(list3)

while True:
    try:
        print('next()函数遍历',next(lt3))
    except StopIteration:
        sys.exit()

#创建一个迭代器
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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_()   
python的构造函数为 _init_() ，它会在对象初始化时执行。
_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（ Python2里是 next() ）会返回下一个迭代器对象。
创建一个返回数字的迭代器，初始值为1，逐步递增1。
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#练习，创建一个迭代器
class MyNumbers:
  def __iter__(self):
    self.a = 1
    return self

  def __next__(self):
    x = self.a
    self.a += 1
    return x

myclass = MyNumbers()
myiter = iter(myclass)

print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(next(myiter))
print(myclass.__next__(myiter))

#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完成指定循环次数后触发StopIteration来结束
#练习，StopIteration异常来结束迭代
#在 20 次迭代后停止执行
class MyNumbers:
    def __iter__(self):
        self.a = 1
        return self
    def __next__(self):
        if self.a <= 20 :
            x = self.a
            self.a += 1
            return x
        else:
            raise StopIteration

myclass = MyNumbers()
myiter1 = iter(myclass)

for x in myiter1:
    print(x)


#生成器   在python中，使用了 yield 的函数被称为生成器（generator）
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跟普通函数不同的是，生成器是一个返回迭代器的函数，只能用于迭代操作，更简单点理解生成器就是一个迭代器。
在调用生成器运行的过程中，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, 并在下一次执行next()方法时从当前位置继续运行。
调用一个生成器函数，返回的是一个迭代器对象。
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#练习， yield 实现斐波那契数列
def fibonacci(n):       #生成器函数 - 斐波那契
    a, b, counter = 0, 1, 0
    while True:
        if counter > 0:
            return
        yield a
        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()