通過列表生成式,我們可以直接創(chuàng)建一個(gè)列表。但是,受到內(nèi)存限制,列表容量肯定是有限的。而且,創(chuàng)建一個(gè)包含100萬個(gè)元素的列表,不僅占用很大的存儲空間,如果我們僅僅需要訪問前面幾個(gè)元素,那后面絕大多數(shù)元素占用的空間都白白浪費(fèi)了。
所以,如果列表元素可以按照某種算法推算出來,那我們是否可以在循環(huán)的過程中不斷推算出后續(xù)的元素呢?這樣就不必創(chuàng)建完整的list,從而節(jié)省大量的空間。在Python中,這種一邊循環(huán)一邊計(jì)算的機(jī)制,稱為生成器(Generator)。
簡單生成器
要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)generator,有很多種方法。第一種方法很簡單,只要把一個(gè)列表生成式的[]改成(),就創(chuàng)建了一個(gè)generator:
代碼如下:
>>> L = [x * x for x in range(10)]
>>> L
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> g
<generator object <genexpr> at 0x104feab40>
創(chuàng)建L和g的區(qū)別僅在于最外層的[]和(),L是一個(gè)list,而g是一個(gè)generator。
我們可以直接打印出list的每一個(gè)元素,但我們怎么打印出generator的每一個(gè)元素呢?
如果要一個(gè)一個(gè)打印出來,可以通過generator的next()方法:
代碼如下:
>>> g.next()
0
>>> g.next()
1
>>> g.next()
4
>>> g.next()
9
>>> g.next()
16
>>> g.next()
25
>>> g.next()
36
>>> g.next()
49
>>> g.next()
64
>>> g.next()
81
>>> g.next()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration
我們講過,generator保存的是算法,每次調(diào)用next(),就計(jì)算出下一個(gè)元素的值,直到計(jì)算到最后一個(gè)元素,沒有更多的元素時(shí),拋出StopIteration的錯(cuò)誤。
當(dāng)然,上面這種不斷調(diào)用next()方法實(shí)在是太變態(tài)了,正確的方法是使用for循環(huán),因?yàn)間enerator也是可迭代對象:
代碼如下:
>>> g = (x * x for x in range(10))
>>> for n in g:
... print n
...
0
1
4
9
16
25
36
49
64
81
所以,我們創(chuàng)建了一個(gè)generator后,基本上永遠(yuǎn)不會調(diào)用next()方法,而是通過for循環(huán)來迭代它。
帶yield 語句的生成器
仔細(xì)觀察,可以看出,fib函數(shù)實(shí)際上是定義了斐波拉契數(shù)列的推算規(guī)則,可以從第一個(gè)元素開始,推算出后續(xù)任意的元素,這種邏輯其實(shí)非常類似generator。
也就是說,上面的函數(shù)和generator僅一步之遙。要把fib函數(shù)變成generator,只需要把print b改為yield b就可以了:
代碼如下:
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