极客编程python入门-生成器

generator

通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。

在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。

只要把一个列表生成式的[]改成()，就创建了一个generator：

>>> 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 0x1022ef630>

创建​​L​​和​​g​​的区别仅在于最外层的​​[]​​和​​()​​，​​L​​是一个list，而​​g​​是一个generator

generator保存的是算法，每次调用next(g)，就计算出g的下一个元素的值，直到计算到最后一个元素，没有更多的元素时，抛出StopIteration的错误。

generator可以用函数来实现。

斐波拉契数列

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        print(b)
        a = b
        b = a + b
        n = n + 1
    return 'done'

注意，赋值语句：

a, b = b, a + b

相当于：

t = (b, a + b) # t是一个tuple
a = t[0]
b = t[1]

def fib(max):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < max:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n = n + 1
    return 'done'

这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含​​yield​​关键字，那么这个函数就不再是一个普通函数，而是一个generator函数，调用一个generator函数将返回一个generator：

最难理解的就是generator函数和普通函数的执行流程不一样。普通函数是顺序执行，遇到​​return​​语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数，在每次调用​​next()​​的时候执行，遇到​​yield​​语句返回，再次执行时从上次返回的​​yield​​语句处继续执行。

小结

generator是非常强大的工具，在Python中，可以简单地把列表生成式改成generator，也可以通过函数实现复杂逻辑的generator。

要理解generator的工作原理，它是在for循环的过程中不断计算出下一个元素，并在适当的条件结束for循环。对于函数改成的generator来说，遇到return语句或者执行到函数体最后一行语句，就是结束generator的指令，for循环随之结束。

generator函数的调用实际返回一个generator对象：

f = fib(100)    

print(f)

（练习）杨辉三角

def triangles():
    L = [1]
    while True:
        yield L
        L = [1] + [L[i] + L[i + 1] for i in range(len(L) - 1)] + [1]


# 期待输出:
# [1]
# [1, 1]
# [1, 2, 1]
# [1, 3, 3, 1]
# [1, 4, 6, 4, 1]
# [1, 5, 10, 10, 5, 1]
# [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1]
# [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1]
# [1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1]
# [1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
n = 0
results = []
for t in triangles():
    results.append(t)
    n = n + 1
    if n == 10:
        break

for t in results:
    print(t)

if results == [
    [1],
    [1, 1],
    [1, 2, 1],
    [1, 3, 3, 1],
    [1, 4, 6, 4, 1],
    [1, 5, 10, 10, 5, 1],
    [1, 6, 15, 20, 15, 6, 1],
    [1, 7, 21, 35, 35, 21, 7, 1],
    [1, 8, 28, 56, 70, 56, 28, 8, 1],
    [1, 9, 36, 84, 126, 126, 84, 36, 9, 1]
]:
    print('测试通过!')
else:
    print('测试失败!')

学习别人代码。