Python迭代器详解：创建与优势

这篇教材主要讲解了如何在Python中创建和使用迭代器，以及相关的数据结构如列表、元组、字典和集合。迭代器是一种高效的数据遍历工具，允许我们按需访问序列中的元素，而无需一次性加载所有元素。迭代器通过实现`__next__()`方法和`__iter__()`方法来工作，前者用于获取下一个元素，后者返回迭代器本身。 一、迭代器的概念 迭代器是一种可以访问可迭代对象（如列表、元组等）的工具，它通过调用`__next__()`方法逐个获取元素，直至遍历完所有元素。迭代器的一个关键特点是只能向前移动，不支持后退，这使得它们特别适用于处理大量数据或无限序列，因为它们只在需要时计算元素，节省了内存。 二、创建迭代器 1. 使用内置的`iter()`函数可以将可迭代对象转换为迭代器。例如，`iter(a)`、`iter(b)`和`iter(str)`分别将列表、元组和字符串转化为迭代器。 2. 自定义迭代器需要实现`__iter__()`和`__next__()`方法。以斐波那契数列为例，创建一个名为`Fabs`的类，其中`__iter__()`方法返回类实例自身，`__next__()`方法则返回斐波那契序列的下一个数或引发`StopIteration`异常。 三、Python基础数据结构 1. **列表(List)**：有序集合，元素可变。例如，`classmates=['Michael','Bob','Tracy']`。 2. **元组(Tuple)**：有序且不可变的集合，与列表类似，但一旦创建就不能修改。如，`classmates=('Michael','Bob','Tracy')`。 3. **字典(Dict)**：键值对存储，查找速度快。如，`d={'Michael':95,'Bob':75,'Tracy':85}`，查找和插入速度与元素数量关系不大，但占用更多内存。 4. **集合(Set)**：无序且不重复的元素集合，不存储值。例如，`s=set([1,2,3])`，不允许存储可变对象。 四、高级特性：切片 切片操作符允许我们从序列中提取特定范围的元素。基本语法是`[start_index:stop_index:step]`，其中`start_index`是起始位置，`stop_index`是不包含的结束位置，`step`是步长，默认为1。例如，`m[:10]`将从列表`m`中提取前10个元素。 迭代器在Python中是处理序列数据的重要工具，结合不同的数据结构，如列表、元组、字典和集合，可以实现灵活高效的编程。同时，切片操作则为处理序列提供了简洁的语法，方便我们进行区间选取和操作。