Python笔记（十七）：生成器
(一)生成器(Generator)
Python生成器是创建迭代器的简单方法。简单来说，生成器是一个函数，它返回一个我们可以迭代的对象（迭代器）（一次一个值）。
因为下面会用到列表生成式,这里先说明下列表生成式:
列表生成式:
theLi = [i*i for i in range(10)]下面这段代码的效果和上面的列表生成式是一样的(一开始可能不太习惯列表生成式的写法,多写几次就习惯了):
L = []
for i in range(10):
L.append(i*i)可在IDE中将结果打印出来.
(二)创建生成器
1、将列表生成式的[]换成()就行了。
1 theLi = [i*i for i in range(10)]
2
3 print(theLi)
4 #创建一个生成器
5 theGe = (i*i for i in range(10))
6
7 print('生成器:',theGe)
可以看到,print('生成器:',theGe)输出的是一个生成器对象,不会直接输出结果
2、在函数中定义yield语句就行了(执行到yield语句时,就会返回结果,不过生成器函数和普通函数还是有区别的,下面会说明)
def theGe():
i = 1
yield i
print(type(theGe()))(三)生成器函数和普通函数的区别
1、Generator函数包含一个或多个yield语句。
2、调用生成器函数时,它返回一个生成器对象,但不会立即执行。
3、生成器函数会自动实现__iter__()和__next__()方法。
4、执行顺序不同:普通函数执行到最后一句或者return语句时,就返回结果.而生成器函数,则是每次调用next()方法时执行,遇到yied语句就返回结果,再次执行时从上次结束的yield语句处开始执行.(执行顺序的问题,设个断点运行一次就清楚了)。
5、局部变量和状态会被保存,一直到下一次调用。
6、函数结束时,抛出StopIteration异常。
举个例子:
1 from collections import Iterable
2 from collections import Iterator
3
4 def gen():
5
6 i = 1
7 print('第一次:',end='')
8 yield i
9 i += 1
10 print('第二次:',end='')
11 yield i
12 i += 1
13 print('第三次:',end='')
14 yield i
15
16 print(type(gen()))
17 #生成器也是迭代器
18 print(isinstance(gen(),Iterable))
19 print(isinstance(gen(),Iterator))
20
21 g = gen()
22 print(next(g))
23 print(next(g))
24 print(next(g))
25 print(next(g))
(四)生成器的使用
例如:使用生成器实现杨辉三角
比较简单的一种理解方式,将每一行都看成一个列表,通过末尾补0的方式来计算下一行列表的值.
例如:我们知道第二行的元素,我们可以通过下面这种方式获得三行的元素(这个规律是通用的)
1 #第二行
2 L2 = [1,1]
3
4 L2.append(0) #此时变成了[1,1,0]
5
6
7 L3 = []
8 # 列表的索引为-1的时候,值=0. L2[-1] = 0
9 L3.append(L2[-1] + L2[0])
10 L3.append(L2[0]+L2[1])
11 L3.append(L2[1]+L2[2])
12
13 print(L3)
而下面这段代码
1 L3 = []
2 # 列表的索引为-1的时候,值=0. L2[-1] = 0
3 L3.append(L2[-1] + L2[0])
4 L3.append(L2[0]+L2[1])
5 L3.append(L2[1]+L2[2])其实就是:
L3 = []
for i in range(len(L2)):
L3.append(L2[i-1] + L2[i])也是(列表生成式的写法):
1 L3 = [L2[i-1]+L2[i] for i in range(len(L2))]实现杨辉三角:
1 #杨辉三角
2 def yhTriangles(n):
3 yh = [1]
4 while len(yh) <= n:
5 yield yh
6 yh.append(0)
7 yh = [yh[i-1] + yh[i] for i in range(len(yh))]
8
9
10 for i in yhTriangles(10):
11 print(i)
(五)使用生成器的优势
1、易于实现，代码更简洁，容易阅读。（例如：使用迭代器我们需要自己去定义__iter__()和_next_()方法,而生成器会自动处理这些）
2、对内存更加友好.例如:我们创建一个列表的时候,是一创建就存放到内存中的,如果数据量很大,毫无疑问会占用大量内存(而很多时候,我们可能并不需要访问所有数据)。如果列表元素可以通过某种算法推算出来,一边循环一边计算,这样就能节省大量的内存。Python的生成器就可以实现这种功能.
3、生成器可以代表一个无限的数据流.(无限的数据流是不能直接存放到内存中的,因为内存是有限的)