Python自定义迭代器的实现方法

class EvenIterator:
    def __init__(self, start, end):
        # 初始化迭代器的状态
        self.current = start if start % 2 == 0 else start + 1  # 确保从偶数开始
        self.end = end

    def __iter__(self):
        # 迭代器必须返回自己
        return self

    def __next__(self):
        if self.current > self.end:
            # 没有更多元素，抛出异常终止迭代
            raise StopIteration
        # 保存当前值
        result = self.current
        # 更新状态，指向下一个偶数
        self.current += 2
        # 返回当前值
        return result

# 创建迭代器实例
even_iter = EvenIterator(1, 10)

# 1. 使用next()手动遍历
print(next(even_iter))  # 输出：2
print(next(even_iter))  # 输出：4
print(next(even_iter))  # 输出：6

# 2. 直接用for循环遍历（自动处理next()和StopIteration）
for num in EvenIterator(1, 10):
    # end控制每个输出的数用空格隔开，默认是换行‘\n'
    print(num, end=' ')  # 输出：2 4 6 8 10

even_iter = EvenIterator(1, 10)

# 第一次遍历：正常输出
print(list(even_iter))  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10]

# 第二次遍历：空列表！
print(list(even_iter))  # 输出：[]

# 可迭代对象（可以多次遍历）
class EvenNumbers:
    def __init__(self, start, end):
        self.start = start
        self.end = end

    def __iter__(self):
        # 每次调用iter()都返回一个新的迭代器
        return EvenIterator(self.start, self.end)

# 现在可以多次遍历了
evens = EvenNumbers(1, 10)
print(list(evens))  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10]
print(list(evens))  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10]

class ReverseIterator:
    def __init__(self, data):
        self.data = data
        self.index = len(data)  # 从最后一个元素的下一个位置开始

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.index == 0:
            raise StopIteration
        self.index -= 1
        return self.data[self.index]

# 使用
for char in ReverseIterator('hello'):
    print(char, end=' ')  # 输出：o l l e h

class FibonacciIterator:
    def __init__(self):
        self.a = 0
        self.b = 1

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        result = self.a
        self.a, self.b = self.b, self.a + self.b
        return result

# 使用：按需生成，永远不会结束
fib = FibonacciIterator()
for _ in range(15):
    print(next(fib), end=' ')  # 输出：0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

class BatchIterator:
    def __init__(self, data, batch_size):
        self.data = data
        self.batch_size = batch_size
        self.index = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.index >= len(self.data):
            raise StopIteration
        # 计算当前批次的结束位置
        end = self.index + self.batch_size
        # 切片获取当前批次
        batch = self.data[self.index:end]
        # 更新索引
        self.index = end
        return batch

# 使用
data = list(range(100))
for batch in BatchIterator(data, 10):
    print(f"处理批次：{batch}")
    # 在这里处理每一批数据

# 生成器函数：等价于上面的EvenIterator
def even_generator(start, end):
    current = start if start % 2 == 0 else start + 1
    while current <= end:
        yield current  # 暂停执行，返回当前值
        current += 2

# 使用方式和迭代器完全一样
for num in even_generator(1, 10):
    print(num, end=' ')  # 输出：2 4 6 8 10

# 生成器表达式：等价于even_generator(1, 10)
even_gen = (x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0)

print(list(even_gen))  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10]