跟一些比較牛X的程序員交流，經常聽到他們嘴里冒出一個不標準的英文單詞，而loop、iterate、traversal和recursion如果不在其內，總覺得他還不夠牛X。當讓，真正牛X的絕對不會這么說的，他們只是說“循環、迭代、遍歷、遞歸”，然后再問“這個你懂嗎？”。哦，這就是真正牛X的程序員。不過，他也僅僅是牛X罷了，還不是大神。大神程序員是什么樣兒呢？他是掃地僧，大隱隱于市。 先搞清楚這些名詞再說別的： * 循環（loop），指的是在滿足條件的情況下，重復執行同一段代碼。比如，while語句。 * 迭代（iterate），指的是按照某種順序逐個訪問列表中的每一項。比如，for語句。 * 遞歸（recursion），指的是一個函數不斷調用自身的行為。比如，以編程方式輸出著名的斐波納契數列。 * 遍歷（traversal），指的是按照一定的規則訪問樹形結構中的每個節點，而且每個節點都只訪問一次。 對于這四個聽起來高深莫測的詞匯，在教程中，已經涉及到了一個——循環（loop），本經主要介紹一下迭代（iterate），看官在網上google，就會發現，對于迭代和循環、遞歸之間的比較的文章不少，分別從不同角度將它們進行了對比。這里暫不比較，先搞明白python中的迭代。之后適當時機再比較，如果我不忘記的話，哈哈。 ## 逐個訪問 在python中，訪問對象中每個元素，可以這么做：（例如一個list） ~~~ >>> lst ['q', 'i', 'w', 's', 'i', 'r'] >>> for i in lst: ... print i, ... q i w s i r ~~~ 除了這種方法，還可以這樣： ~~~ >>> lst_iter = iter(lst) #對原來的list實施了一個iter() >>> lst_iter.next() #要不厭其煩地一個一個手動訪問 'q' >>> lst_iter.next() 'i' >>> lst_iter.next() 'w' >>> lst_iter.next() 's' >>> lst_iter.next() 'i' >>> lst_iter.next() 'r' >>> lst_iter.next() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration ~~~ 做為一名優秀的程序員，最佳品質就是“懶惰”，當然不能這樣一個一個地敲啦，于是就： ~~~ >>> while True: ... print lst_iter.next() ... Traceback (most recent call last): #居然報錯，而且錯誤跟前面一樣？什么原因 File "<stdin>", line 2, in <module> StopIteration >>> lst_iter = iter(lst) #那就再寫一遍，上面的錯誤暫且擱置，回頭在研究 >>> while True: ... print lst_iter.next() ... q #果然自動化地讀取了 i w s i r Traceback (most recent call last): #讀取到最后一個之后，報錯，停止循環 File "<stdin>", line 2, in <module> StopIteration >>> ~~~ 首先了解一下上面用到的那個內置函數：iter(),官方文檔中有這樣一段話描述之： > iter(o[, sentinel]) > > Return an iterator object. The first argument is interpreted very differently depending on the presence of the second argument. Without a second argument, o must be a collection object which supports the iteration protocol (the?**iter**() method), or it must support the sequence protocol (the?**getitem**() method with integer arguments starting at 0). If it does not support either of those protocols, TypeError is raised. If the second argument, sentinel, is given, then o must be a callable object. The iterator created in this case will call o with no arguments for each call to its next() method; if the value returned is equal to sentinel, StopIteration will be raised, otherwise the value will be returned. 大意是說...(此處故意省略若干字，因為我相信看此文章的看官英語水平是達到看文檔的水平了，如果沒有，也不用著急，找個詞典什么的幫助一下。) 盡管不翻譯了，但是還要提煉一下主要的東西： * 返回值是一個迭代器對象 * 參數需要是一個符合迭代協議的對象或者是一個序列對象 * next()配合與之使用 什么是“可迭代的對象”呢？一般，我們常常將哪些能夠用for來一個一個讀取元素的對象，就稱之為可迭代的對象。那么for也就被稱之為迭代工具。所謂迭代工具，就是能夠按照一定順序掃描迭代對象的每個元素（按照從左到右的順序），顯然，除了for之外，還有別的可以稱作迭代工具，比如列表解析，in來判斷某元素是否屬于序列對象等。 那么，剛才介紹的iter()的功能呢？它與next()配合使用，也是實現上述迭代工具的作用。在python中，甚至在其它的語言中，迭代這塊的說法比較亂，主要是名詞亂，剛才我們說，那些能夠實現迭代的東西，稱之為迭代工具，就是這些迭代工具，不少程序員都喜歡叫做迭代器。當然，這都是漢語翻譯，英語就是iterator。 看官看上面的所有例子會發現，如果用for來迭代，當到末尾的時候，就自動結束了，不會報錯。如果用iter()...next()迭代，當最后一個完成之后，它不會自動結束，還要向下繼續，但是后面沒有元素了，于是就報一個稱之為StopIteration的錯誤（這個錯誤的名字叫做：停止迭代，這哪里是報錯，分明是警告）。 看官還要關注iter()...next()迭代的一個特點。當迭代對象lst_iter被迭代結束，即每個元素都讀取一邊之后，指針就移動到了最后一個元素的后面。如果再訪問，指針并沒有自動返回到首位置，而是仍然停留在末位置，所以報StopIteration，想要再開始，需要重新再入迭代對象。所以，列位就看到，當我在上面重新進行迭代對象賦值之后，又可以繼續了。這在for等類型的迭代工具中是沒有的。 ## 文件迭代器 現在有一個文件，名稱：208.txt，其內容如下： ~~~ Learn python with qiwsir. There is free python course. The website is: http://qiwsir.github.io Its language is Chinese. ~~~ 用迭代器來操作這個文件，我們在前面講述文件有關知識的時候已經做過了，無非就是： ~~~ >>> f = open("208.txt") >>> f.readline() #讀第一行 'Learn python with qiwsir.\n' >>> f.readline() #讀第二行 'There is free python course.\n' >>> f.readline() #讀第三行 'The website is:\n' >>> f.readline() #讀第四行 'http://qiwsir.github.io\n' >>> f.readline() #讀第五行，也就是這真在讀完最后一行之后，到了此行的后面 'Its language is Chinese.\n' >>> f.readline() #無內容了，但是不報錯，返回空。 '' ~~~ 以上演示的是用readline()一行一行地讀。當然，在實際操作中，我們是絕對不能這樣做的，一定要讓它自動進行，比較常用的方法是： ~~~ >>> for line in f: #這個操作是緊接著上面的操作進行的，請看官主要觀察 ... print line, #沒有打印出任何東西 ... ~~~ 這段代碼之所沒有打印出東西來，是因為經過前面的迭代，指針已經移到了最后了。這就是迭代的一個特點，要小心指針的位置。 ~~~ >>> f = open("208.txt") #從頭再來 >>> for line in f: ... print line, ... Learn python with qiwsir. There is free python course. The website is: http://qiwsir.github.io Its language is Chinese. ~~~ 這種方法是讀取文件常用的。另外一個readlines()也可以。但是，需要有一些小心的地方，看官如果想不起來小心什么，可以在將關于文件的課程復習一邊。 上面過程用next()也能夠讀取。 ~~~ >>> f = open("208.txt") >>> f.next() 'Learn python with qiwsir.\n' >>> f.next() 'There is free python course.\n' >>> f.next() 'The website is:\n' >>> f.next() 'http://qiwsir.github.io\n' >>> f.next() 'Its language is Chinese.\n' >>> f.next() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> StopIteration ~~~ 如果用next()，就可以直接讀取每行的內容。這說明文件是天然的可迭代對象，不需要用iter()轉換了。 再有，我們用for來實現迭代，在本質上，就是自動調用next()，只不過這個工作，已經讓for偷偷地替我們干了，到這里，列位是不是應該給for取另外一個名字：它叫雷鋒。 前面提到了，列表解析也能夠做為迭代工具，在研究列表的時候，看官想必已經清楚了。那么對文件，是否可以用？試一試： ~~~ >>> [ line for line in open('208.txt') ] ['Learn python with qiwsir.\n', 'There is free python course.\n', 'The website is:\n', 'http://qiwsir.github.io\n', 'Its language is Chinese.\n'] ~~~ 至此，看官難道還不為列表解析所折服嗎？真的很強大，又強又大呀。 其實，迭代器遠遠不止上述這么簡單，下面我們隨便列舉一些，在python中還可以這樣得到迭代對象中的元素。 ~~~ >>> list(open('208.txt')) ['Learn python with qiwsir.\n', 'There is free python course.\n', 'The website is:\n', 'http://qiwsir.github.io\n', 'Its language is Chinese.\n'] >>> tuple(open('208.txt')) ('Learn python with qiwsir.\n', 'There is free python course.\n', 'The website is:\n', 'http://qiwsir.github.io\n', 'Its language is Chinese.\n') >>> "$$$".join(open('208.txt')) 'Learn python with qiwsir.\n$$$There is free python course.\n$$$The website is:\n$$$http://qiwsir.github.io\n$$$Its language is Chinese.\n' >>> a,b,c,d,e = open("208.txt") >>> a 'Learn python with qiwsir.\n' >>> b 'There is free python course.\n' >>> c 'The website is:\n' >>> d 'http://qiwsir.github.io\n' >>> e 'Its language is Chinese.\n' ~~~ 上述方式，在編程實踐中不一定用得上，只是向看官展示一下，并且看官要明白，可以這么做，不是非要這么做。 補充一下，字典也可以迭代，看官自己不妨摸索一下（其實前面已經用for迭代過了，這次請摸索一下用iter()...next()手動一步一步迭代）。