Python 3循環：實現可迭代對象的遍歷

一、Python 3循環概述

Python的循環構造有兩種方式，分別是for循環和while循環。

for循環的語法格式如下：

for 變數名 in 可迭代對象:
    執行語句

其中「變數名」表示每次循環取出的元素，可迭代對象可以是字元串、列表、元素、集合、字典或其他可迭代對象。
執行語句可以是單個語句或語句塊。

while循環的語法格式如下：

while 循環條件:
    執行語句

其中「循環條件」為True時執行循環體，False時退出循環。

二、可迭代對象基礎

Python中可迭代對象是指包含多個元素的容器對象，例如列表、元組、字元串、集合和字典。

可迭代對象支持for循環，每次迭代返回一個元素。

例如，下面的代碼演示了如何使用for循環遍歷列表中的元素：

fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']
for fruit in fruits:
    print(fruit)

執行結果為：

apple
banana
cherry

三、實現可迭代對象的遍歷

Python中可以通過自定義類來實現可迭代對象的遍歷。

以下是一個自定義可迭代對象的例子：

class MyIterator:
    def __init__(self):
        self.items = [1, 2, 3, 4, 5]
        self.current = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.current < len(self.items):
            item = self.items[self.current]
            self.current += 1
            return item
        else:
            raise StopIteration

在上面的例子中，自定義類MyIterator包含一個items列表和一個current變數。__iter__方法返回自身，並標記對象可以進行迭代。__next__方法遍歷列表中的元素，並在遍歷完成後引發StopIteration異常。

下面的代碼演示了如何使用自定義可迭代對象：

my_iter = MyIterator()
for item in my_iter:
    print(item)

執行結果為：

1
2
3
4
5

四、迭代器和可迭代對象之間的區別

在Python3中，迭代器和可迭代對象是不同的概念。

可迭代對象是任何具有__iter__方法的對象，它可以被for循環遍歷。

迭代器則是通過__iter__方法返回的對象，它具有__next__方法，每次調用__next__會返回一個元素，並在遍歷完成後引發StopIteration異常。

以下是一個迭代器的例子：

class MyIterator:
    def __init__(self):
        self.items = [1, 2, 3, 4, 5]
        self.current = 0

    def __iter__(self):
        return self

    def __next__(self):
        if self.current < len(self.items):
            item = self.items[self.current]
            self.current += 1
            return item
        else:
            raise StopIteration

my_iter = MyIterator()
print(next(my_iter)) # 1
print(next(my_iter)) # 2

注意，每次調用next方法會返回一個元素，直到遍歷完成為止。

五、如何使用生成器實現可迭代對象的遍歷

生成器是Python中用於迭代演算法的一種特殊對象，它和迭代器類似，但是更加簡單和方便。

以下是一個基於生成器的自定義可迭代對象的例子：

def my_iterator():
    for i in range(1, 6):
        yield i

for item in my_iterator():
    print(item)

執行結果為：

1
2
3
4
5

上述代碼中，my_iterator函數使用yield語句來生成從1到5的元素，並且在for循環中使用my_iterator函數來遍歷。

六、小結

本文介紹了Python 3中的循環操作，包括基本循環語法、可迭代對象、迭代器和生成器等內容。

通過自定義類實現可迭代對象的遍歷與使用生成器實現可迭代對象的遍歷的內容，幫助我們更深入地了解Python的迭代機制。

Python的迭代操作極大地簡化了程序的編寫，提高了程序的執行效率。