Python中Iterator迭代器的使用杂谈

迭代器是Python的一个重要概念，通过迭代器，我们可以逐个访问集合中的元素，而不需要事先知道集合的长度。Python内置了很多实现了迭代器协议的对象，比如list、tuple、set、str等，也可以使用迭代器来遍历自己定义的对象。

迭代器的基本使用

迭代器是一个对象，它实现了两个方法：__iter__和__next__。其中，__iter__方法返回迭代器对象本身，__next__方法负责返回下一个元素并在没有更多元素时抛出StopIteration异常。

示例1：遍历列表中的元素

lst = [1, 2, 3, 4, 5]
lst_iterator = iter(lst)
while True:
    try:
        elem = next(lst_iterator)
        print(elem)
    except StopIteration:
        break

输出结果：

1
2
3
4
5

示例2：使用迭代器遍历一个自定义类中的元素

class MyList:
    def __init__(self, lst):
        self.lst = lst

    def __iter__(self):
        self.index = 0
        return self

    def __next__(self):
        if self.index >= len(self.lst):
            raise StopIteration
        elem = self.lst[self.index]
        self.index += 1
        return elem

mylst = MyList([1, 2, 3, 4, 5])
for elem in mylst:
    print(elem)

输出结果：

1
2
3
4
5

使用yield定义迭代器函数

除了使用类来定义迭代器，还可以使用生成器函数。生成器函数是一种特殊的函数，它在被调用时不会立即执行，而是返回一个生成器对象，通过生成器对象进行迭代操作时，函数才会执行并返回元素。

示例3：生成器函数定义迭代器

def power(numbers, n):
    for num in numbers:
        yield num ** n

nums = [1, 2, 3, 4, 5]
powers = power(nums, 2) # 生成器对象
for power in powers:
    print(power)

输出结果：

1
4
9
16
25

使用itertools模块

itertools模块是Python内置的处理迭代器的工具集，它提供了各种用于处理迭代器的函数。

示例4：使用itertools.chain()函数将两个列表合并为一个迭代器。

import itertools

lst1 = [1, 2, 3]
lst2 = ['a', 'b', 'c']
iterable = itertools.chain(lst1, lst2)
for elem in iterable:
    print(elem)

输出结果：

1
2
3
a
b
c

示例5：使用itertools.combinations()函数生成排列组合。

import itertools

lst = [1, 2, 3]
combinations = itertools.combinations(lst, 2)
for combination in combinations:
    print(combination)

输出结果：

(1, 2)
(1, 3)
(2, 3)