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Python中的Yield關(guān)鍵字,你了解多少?

來源: 責(zé)編: 時間:2023-12-11 17:19:44 251觀看
導(dǎo)讀在Python中,yield是一個重要的關(guān)鍵字,它與生成器(Generator)和懶惰計(jì)算(Lazy Evaluation)密切相關(guān)。yield允許函數(shù)在迭代過程中產(chǎn)生值,而不必一次性將所有值計(jì)算出來。這種特性在處理大數(shù)據(jù)集或無限序列時尤其有用。一、yiel

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在Python中,yield是一個重要的關(guān)鍵字,它與生成器(Generator)和懶惰計(jì)算(Lazy Evaluation)密切相關(guān)。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

yield允許函數(shù)在迭代過程中產(chǎn)生值,而不必一次性將所有值計(jì)算出來。這種特性在處理大數(shù)據(jù)集或無限序列時尤其有用。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

一、yield關(guān)鍵字

1、yield的基本概念

yield是一個關(guān)鍵字,用于定義生成器函數(shù)。生成器函數(shù)可以被暫停和恢復(fù),允許逐個生成值而不需要一次性計(jì)算所有值。當(dāng)生成器函數(shù)執(zhí)行到yield語句時,它將生成一個值,并保存其狀態(tài),然后等待下一次調(diào)用來繼續(xù)執(zhí)行。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

2、生成器的工作原理

生成器是一種特殊類型的迭代器,由生成器函數(shù)創(chuàng)建。生成器函數(shù)包含至少一個yield語句,它可以返回一個值,并在下一次迭代時從yield語句處繼續(xù)執(zhí)行。這允許生成器函數(shù)的狀態(tài)保持不變,而值可以逐個生成。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

以下是一個簡單的生成器函數(shù)示例:1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

def simple_generator():    yield 1    yield 2    yield 3gen = simple_generator()print(next(gen))  # 輸出:1print(next(gen))  # 輸出:2print(next(gen))  # 輸出:3

示例中,simple_generator是一個生成器函數(shù),它包含三個yield語句。當(dāng)我們創(chuàng)建生成器對象gen并調(diào)用next()函數(shù)時,生成器函數(shù)在每次調(diào)用后從yield語句處繼續(xù)執(zhí)行,并生成相應(yīng)的值。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

二、創(chuàng)建生成器

1、生成器函數(shù)

生成器函數(shù)是一種包含yield語句的函數(shù),用于生成值。生成器函數(shù)的執(zhí)行可以被多次暫停和繼續(xù),每次暫停都會生成一個值。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

以下是一個生成器函數(shù)的示例,用于生成斐波那契數(shù)列:1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

def fibonacci_generator():    a, b = 0, 1    while True:        yield a        a, b = b, a + bgen = fibonacci_generator()for _ in range(10):    print(next(gen))  # 輸出前10個斐波那契數(shù)

2、生成器表達(dá)式

除了生成器函數(shù),Python還提供了生成器表達(dá)式,它類似于列表推導(dǎo)式,但是返回一個生成器對象,逐個生成值。生成器表達(dá)式的語法更緊湊。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

以下是一個生成器表達(dá)式的示例,用于生成自然數(shù)的平方:1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

gen = (x**2 for x in range(1, 6))for value in gen:    print(value)  # 輸出:1 4 9 16 25

生成器表達(dá)式可以在不創(chuàng)建額外的函數(shù)的情況下生成值,適用于簡單的迭代需求。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

三、yield的高級用法

1、生成器的狀態(tài)保存

生成器函數(shù)在每次執(zhí)行時都會保持其狀態(tài)。這意味著它可以用于生成無限序列或大數(shù)據(jù)集,而不必將所有數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)存中。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

以下是一個無限遞增的生成器示例:1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

def infinite_increment():    num = 0    while True:        yield num        num += 1gen = infinite_increment()for _ in range(5):    print(next(gen))  # 輸出:0 1 2 3 4

2、生成器的數(shù)據(jù)過濾

yield可以與條件結(jié)合使用,用于過濾生成的值。這允許生成器僅生成符合特定條件的值。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

以下是一個示例,生成偶數(shù)的生成器:1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

def even_numbers():    num = 0    while True:        if num % 2 == 0:            yield num        num += 1gen = even_numbers()for _ in range(5):    print(next(gen))  # 輸出:0 2 4 6 8

3、生成器的懶惰計(jì)算

生成器的懶惰計(jì)算是一種在需要時計(jì)算值的方式,而不是一次性計(jì)算所有值。這在處理大型數(shù)據(jù)集或無限序列時非常有用。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

以下是一個示例,生成自然數(shù)的平方,但只計(jì)算前5個:1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

def lazy_square(limit):    for x in range(1, limit + 1):        yield x**2gen = lazy_square(5)for value in gen:    print(value)  # 輸出:1 4 9 16 25

懶惰計(jì)算允許在處理大量數(shù)據(jù)時節(jié)省內(nèi)存和計(jì)算資源。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

總結(jié)

yield的高級用法包括生成器的狀態(tài)保存,允許無限遞增或遞減的生成器。還可以與條件結(jié)合使用,用于過濾生成的值,僅生成符合特定條件的值。最重要的是,yield支持懶惰計(jì)算,允許在需要時計(jì)算值,而不是一次性計(jì)算所有值,從而節(jié)省內(nèi)存和計(jì)算資源。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

在處理大型數(shù)據(jù)集、無限序列或需要逐個生成值的情況下,yield是一個強(qiáng)大的工具。通過深入理解yield,可以更好地利用生成器和懶惰計(jì)算,提高代碼的效率和可維護(hù)性。1yX28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com

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