python基础学习（四）-- 生成器（generator）
# 通过列表生成式 可以直接创建一个列表 但是 收到内存限制 列表容量肯定是有限的 而且 创建一个包含100万个元素的列表，不仅会占用很大的内存 如果我们只需要使用前些个元素 那后面的元素占用的空间就白费了
# 如果列表元素可以按照某种算法算出来， 并在循环的过程中不断推算出后续的元素，这样就不必创建完整的list 从而节省大量的空间， python中 这样一边循环一边计算的机制 称之为生成器 即generator
# 创建一个generator的方法：
# 一 只要吧列表生成式的【】改为（） 就创建了一个generator
print([x * x for x in range(11)])
print((x * x for x in range(11)))
# 两者仅有的区别就是最外层的【】和（） 前者是一个list 而后者就是一个generator
# generator 可以通过next（）函数获得generator的下一个返回值 在没有更多的元素时 会抛出StopIteration错误 不过一直使用next（）调用有些变态 正确方法是使用for循环 因为generator也是可迭代对象
for n in (x * x for x in range(11)):
print(n)
# 所以，我们创建了一个generator后，基本上永远不会调用next()，而是通过for循环来迭代它，并且不需要关心StopIteration的错误。
# 比如，著名的斐波拉契数列（Fibonacci），***除第一个和第二个数外，任意一个数都可由前两个数相加得到*****，斐波拉契数列用列表生成式写不出来，但是，用函数把它打印出来却很容易：
def fib(m):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < m:
print(b)
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
fib(6)
# 其实这里的fib函数已经很接近generator。要把fib函数变为generator，只需要吧print(b)改为yield b就可以了
# 二、这就是定义generator的第二中方法。如果一个函数中包含yield关键字，那么这个函数就不是一个普通函数，而是一个generator
def fib_generator(m):
n, a, b = 0, 0, 1
while n < m:
yield b
a, b = b, a + b
n = n + 1
return 'done'
# 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generator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
# 调用generator时 首先要生成一个generator对象 然后使用next（）函数不断获得下一个返回值， ***同样的，函数改成的generator 基本不会使用next 去获取下一个返回值 而是使用for循环进行迭代
o = fib_generator(6)
# print(next(o))
# 但是在使用for循环调用generator，发现拿不到generator的return语句的返回值，如果想要拿到返回值 必须捕捉StopIteration错误，返回值包括在StopIteration的value中
while True:
try:
x = next(o)
print('value is:', x)
except StopIteration as e:
print('generator return value :', e.value)
break
# practice: 试用generator不断输出杨辉三角下一行的list
# 1
# / \
# 1 1
# / \ / \
# 1 2 1
# / \ / \ / \
# 1 3 3 1
# / \ / \ / \ / \
# 1 4 6 4 1
# / \ / \ / \ / \ / \
# 1 5 10 10 5 1
def triangles():
N = [1]
while True:
yield N
N.append(0)
N = [N[i - 1] + N[i] for i in range(len(N))]
n = 0
for t in triangles():
print(t)
n = n + 1
if n == 10:
break
# 解析：
# n = 2
# 时， N = [1, 0]
#
# range(len(N)) = [0, 1]
#
# 即：N = [N[i - 1] + N[i] for i in [0, 1]]
# 即：N = [N[0 - 1] + N[0], N[1 - 1] + N[1]]
# 即：N = [0 + 1, 1 + 0] = [1, 1]
def triangles1():
a = [1]
while True:
yield a
a = [sum(i) for i in zip([0] + a, a + [0])]
n = 0
for t in triangles1():
print(t)
n = n + 1
if n == 10:
break
# zip() 函数用于将可迭代的对象作为参数，将对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的列表。
# 例如： a = [1, 2, 3] b = [4, 5, 6]
# zip(a, b) == > [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]