Iterátory a generátory

Iterátory

• Iterátor je objekt, který implementuje protokol iterátorů v Pythonu, což znamená, že má dunder metody __iter__() a __next__().
• Iterátory umožňují iteraci přes kolekce prvků jedním směrem, aniž by bylo nutné načítat všechny prvky do paměti najednou.
• Když jsou všechny prvky vyčerpány, vyvolá se výjimka StopIteration.

vytvoření iterátoru MyIterator

class MyIterator:
	def __init__(self, data):
		self.index = 0
		self.data = data
 
	def __iter__(self):
		return self
 
	def __next__(self):
		if self.index >= len(self.data):
			raise StopIteration
		value = self.data[self.index]
		self.index += 1
		return value
 
my_iter = MyIterator([1, 2, 3, 4, 5])
for item in my_iter:
	print(item)  # Vypíše 1, 2, 3, 4, 5

• __iter__ vrací iterátor sám.
• __next__ vrací další prvek v sekvenci nebo vyvolá StopIteration, pokud jsou všechny prvky vyčerpány.

Generátory

• Generátory jsou speciální typy iterátorů, které jsou jednodušší na implementaci.
• Jsou vytvářeny pomocí klíčového slova yield, které umožňuje funkcím vracet hodnoty postupně, místo aby vrátily vše najednou.
• To umožňuje generovat hodnoty na požádání, což šetří paměť a umožňuje práci s velkými datovými soubory nebo nekonečnými sekvencemi.

vytvoření generátoru

def my_generator(data):
	for item in data:
		yield item * 2
 
gen = my_generator([1, 2, 3, 4, 5])
for item in gen:
	print(item)  # Vypíše 2, 4, 6, 8, 10

• automaticky implementují metody __iter__ a __next__ a spravují svůj interní stav.
• Generátory jsou užitečné v situacích, kdy potřebujete efektivně generovat velké množství dat nebo pracovat s nekonečnými sekvencemi. Jsou také často používány ve spojení s funkcemi jako map(), filter() a reduce() pro elegantní manipulaci s daty.

generátor s nekonečnou řadou

def infinite_numbers():
	num = 0
	while True:
		yield num
		num += 1
 
# Vytvoření instance generátoru
numbers_gen = infinite_numbers()
 
# Vypsání prvních deseti čísel z nekonečné řady
for _ in range(10):
	print(next(numbers_gen))  # Vypíše 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Iterátory a generátory

• Každý generátor je iterátor, ale ne každý iterátor je generátor.
• Generátory poskytují jednodušší a kompaktnější způsob psaní iterátorů, protože automatizují vytváření metod __iter__() a __next__() a správu stavu.

Navigace

Předchozí: Rekurze a rekurzivní datové struktury (spojové seznamy, stromy) Následující: Synchronizace vláken - problém kritické sekce, zámky, semafory Celý okruh: 3. Programovací jazyky a programování