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内容源自刘硕老师的《Python进阶强化训练》

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Python进阶强化训练之对象迭代与反迭代技巧_python

如何实现可迭代对象和迭代器对象?

  • 实际案例

某软件要求从网络抓取各个城市气味信息,并其次显示:

北京: 15 ~ 20
天津: 17 ~ 22
长春: 12 ~ 18
......

如果一次抓取所有城市天气再显示,显示第一个城市气温时,有很高的延时,并且浪费存储空间,我们期望以用时访问的策略,并且把所有城市气温封装到一个对象里,可用for语句进行迭代,如何解决?

解决方案

实现一个迭代器对象Weatherlterator,next方法每次返回一个城市气温,实现一个可迭代对象Weatherlterable,————iter__方法返回一个迭代器对象

import requests

from collections import Iterable, Iterator


# 气温迭代器
class WeatherIterator(Iterator):
    def __init__(self, cities):
        self.cities = cities
        self.index = 0

    def getWeather(self, city):
        r = requests.get('http://wthrcdn.etouch.cn/weather_mini?city=' + city)
        data = r.json()['data']['forecast'][0]
        return '%s:%s , %s' % (city, data['low'], data['high'])

    def __next__(self):
        if self.index == len(self.cities):
            raise StopIteration
        city = self.cities[self.index]
        self.index += 1
        return self.getWeather(city)


# 可迭代对象
class WeatherIterable(Iterable):
    def __init__(self, cities):
        self.cities = cities

    def __iter__(self):
        return WeatherIterator(self.cities)


for x in WeatherIterable(['北京', '上海', '广州', '深圳']):
    print(x)

执行结果如下:

C:\Python\Python35\python.exe E:/python-intensive-training/s2.py
北京:低温 21℃ , 高温 30℃
上海:低温 23℃ , 高温 26℃
广州:低温 26℃ , 高温 34℃
深圳:低温 27℃ , 高温 33℃

Process finished with exit code 0

如何使用生成器函数实现可迭代对象?

  • 实际案例

实现一个可迭代对象的类,它能迭代出给定范围内所有素数:

pn = PrimeNumbers(1, 30)
for k in pn:
   print(k)
``
输出结果
```text
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29

解决方案

-将该类的__iter__方法实现生成器函数,每次yield返回一个素数

class PrimeNumbers:
    def __init__(self, start, stop):
        self.start = start
        self.stop = stop

    def isPrimeNum(self, k):
        if k < 2:
            return False
        for i in range(2, k):
            if k % i == 0:
                return False

        return True

    def __iter__(self):
        for k in range(self.start, self.stop + 1):
            if self.isPrimeNum(k):
                yield k


for x in PrimeNumbers(1, 20):
    print(x)

运行结果

C:\Python\Python35\python.exe E:/python-intensive-training/s3.py
2
3
5
7
11
13
17
19

Process finished with exit code 0

如何进行反向迭代以及如何实现反向迭代?

  • 实际案例

实现一个连续浮点数生成器FloatRange(和rrange类似),根据给定范围(start, stop)和步进值(step)产生一些列连续浮点数,如迭代FloatRange(3.0,4.0,0.2)可产生序列:

正向:3.0 > 3.2 > 3.4 > 3.6 > 3.8 > 4.0
反向:4.0 > 3.8 > 3.6 > 3.4 > 3.2 > 3.0

解决方案

  • 实现反向迭代协议的__reversed__方法,它返回一个反向迭代器

class FloatRange:
    def __init__(self, start, stop, step=0.1):
        self.start = start
        self.stop = stop
        self.step = step

    def __iter__(self):
        t = self.start
        while t <= self.stop:
            yield t
            t += self.step

    def __reversed__(self):
        t = self.stop
        while t >= self.start:
            yield t
            t -= self.step


print("正相迭代-----")
for n in FloatRange(1.0, 4.0, 0.5):
    print(n)

print("反迭代-----")
for x in reversed(FloatRange(1.0, 4.0, 0.5)):
    print(x)

输出结果

C:\Python\Python35\python.exe E:/python-intensive-training/s4.py
正相迭代-----
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
反迭代-----
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0

Process finished with exit code 0

如何对迭代器做切片操作?

  • 实际案例

有某个文本文件,我们想都去其中某范围的内容,如100~300行之间的内容,python中文本文件是可迭代对象,我们是否可以使用类似列表切片的方式得到一个100~300行文件内容的生成器?

解决方案

  • 使用标准库中的itertools.islice,它能返回一个迭代器对象切片的生成器

from itertools import islice

f = open('access.log')
# # 前500行
# islice(f, 500)
# # 100行以后的
# islice(f, 100, None)

for line in islice(f,100,300):
    print(line)

islice每次训话都会消耗之前的迭代对象

l = range(20)
t = iter(l)
for x in islice(t, 5, 10):
    print(x)
print('第二次迭代')
for x in t:
    print(x)

输出结果

C:\Python\Python35\python.exe E:/python-intensive-training/s5.py
5
6
7
8
9
第二次迭代
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Process finished with exit code 0

如何在一个for语句中迭代多个可迭代对象?

  • 实际案例

  1. 某班学生期末考试成绩,语文、数学、英语分别存储再3个列表中,同时迭代三个列表,计算每个学生的总分(并行)

  2. 某年纪有四个班,某次考试没班英语成绩分别存储在四个列表中,依次迭代每个列表,统计全学年成绩高于90分人数(串行)

解决方案

  • 并行:使用内置函数zip,它能将多个可迭代对象合并,每次迭代返回一个元组

from random import randint

# 申城语文成绩,# 40人,分数再60-100之间
chinese = [randint(60, 100) for _ in range(40)]
math = [randint(60, 100) for _ in range(40)]  # 数学
english = [randint(60, 100) for _ in range(40)]  # 英语

total = []

for c, m, e in zip(chinese, math, english):
    total.append(c + m + e)

print(total)

执行结果如下:

C:\Python\Python35\python.exe E:/python-intensive-training/s6.py
[232, 234, 259, 248, 241, 236, 245, 253, 275, 238, 240, 239, 283, 256, 232, 224, 201, 255, 206, 239, 254, 216, 287, 268, 235, 223, 289, 221, 266, 222, 231, 240, 226, 235, 255, 232, 235, 250, 241, 225]

Process finished with exit code 0

  • 串行:使用标准库中的itertools.chain,它能将多个可迭代对象连接

from random import randint
from itertools import chain

# 生成四个班的随机成绩
e1 = [randint(60, 100) for _ in range(40)]
e2 = [randint(60, 100) for _ in range(42)]
e3 = [randint(60, 100) for _ in range(45)]
e4 = [randint(60, 100) for _ in range(50)]

# 默认人数=1
count = 0

for s in chain(e1, e2, e3, e4):
    # 如果当前分数大于90,就让count+1
	if s > 90:
        count += 1
        
print(count)

输出结果

C:\Python\Python35\python.exe E:/python-intensive-training/s6.py
48

Process finished with exit code 0

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