Python迭代完整学习指南¶
1. 什么是迭代？想象一下...¶
想象你正在玩一个神奇的跳房子游戏！你一格一格地向前跳，每一步都是相似的动作，直到达到终点。这就像迭代：通过重复相同的操作步骤，一步一步地解决问题。
2. 基本迭代概念¶
2.1. for循环迭代¶
# 遍历列表
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for fruit in fruits:
print(fruit)
# 遍历字符串
for char in "Python":
print(char)
# 使用range()
for i in range(5):
print(i) # 输出：0, 1, 2, 3, 4
2.2. while循环迭代¶
# 基本while循环
count = 0
while count < 5:
print(count)
count += 1
# 带条件的while循环
number = 10
while number > 0:
print(number)
number -= 2
3. 高级迭代技巧¶
3.1. 迭代器和生成器¶
# 创建迭代器
class CountUp:
def __init__(self, start, end):
self.current = start
self.end = end
def __iter__(self):
return self
def __next__(self):
if self.current > self.end:
raise StopIteration
else:
self.current += 1
return self.current - 1
# 使用迭代器
counter = CountUp(0, 3)
for num in counter:
print(num) # 输出：0, 1, 2, 3
# 生成器函数
def fibonacci_gen(n):
a, b = 0, 1
for _ in range(n):
yield a
a, b = b, a + b
# 使用生成器
for num in fibonacci_gen(5):
print(num) # 输出：0, 1, 1, 2, 3
3.2. 列表推导式¶
# 基本列表推导式
squares = [x**2 for x in range(5)]
print(squares) # 输出：[0, 1, 4, 9, 16]
# 带条件的列表推导式
even_squares = [x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0]
print(even_squares) # 输出：[0, 4, 16, 36, 64]
4. 实战应用¶
4.1. 文件处理¶
# 逐行读取文件
with open('example.txt', 'r') as file:
for line in file:
print(line.strip())
# 使用迭代器处理大文件
def read_large_file(file_path):
with open(file_path, 'r') as file:
while True:
chunk = file.read(1024) # 每次读取1KB
if not chunk:
break
yield chunk
4.2. 数据处理¶
# 处理列表数据
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
processed = []
for num in numbers:
if num % 2 == 0:
processed.append(num * 2)
else:
processed.append(num + 1)
print(processed) # 输出：[2, 4, 4, 8, 6]
# 使用zip处理多个列表
names = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
ages = [25, 30, 35]
for name, age in zip(names, ages):
print(f"{name} is {age} years old")
5. 性能优化¶
5.1. 迭代器vs列表¶
# 使用迭代器节省内存
def number_generator(n):
for i in range(n):
yield i
# 比较内存使用
numbers_list = list(range(1000000)) # 占用更多内存
numbers_gen = number_generator(1000000) # 占用极少内存
5.2. 优化技巧¶
# 使用enumerate避免手动计数
fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]
for i, fruit in enumerate(fruits):
print(f"{i}: {fruit}")
# 使用itertools提高效率
from itertools import combinations
items = [1, 2, 3]
for combo in combinations(items, 2):
print(combo)
6. 最佳实践¶
6.1. 代码风格¶
- 选择合适的循环类型
- 使用清晰的变量名
- 适当添加注释
6.2. 性能考虑¶
- 大数据集使用迭代器
- 避免不必要的列表生成
- 合理使用生成器
6.3. 调试技巧¶
- 使用print语句跟踪
- 设置适当的断点
- 检查循环条件