【Python】Python之迭代

学习完 Python 重要的基础数据类型（list，tuple…）之后，我们来了解一下迭代部分的相关知识。

迭代的含义

在 Python 中，如果给定一个 list 或者 tuple ，我们可以通过 for 循环来遍历这个list或tuple，这种遍历我们称之为迭代（Iteration）。

在 Python 中，迭代是通过 for … in 来完成的，而很多语言比如C或者Java，迭代list是通过下标完成的，例如 C语言代码：

for (i=0; i<list.length; i++) {
    n = list[i];
}

可以看出，Python 的 for 循环抽象程度要高于 C 的 for 循环。

因为 Python 的 for 循环不仅可以用在 list 和 tuple 上，还可以作用在其他任何可迭代对象上。

因此，迭代操作就是对于一个集合，无论该集合是有序还是无序，我们用 for 循环总是可以依次取出集合的每一个元素。

注意 : 集合是指包含一组元素的数据结构，我们已经介绍的包括以下几个：

有序集合：list，tuple，string 和 Unicode
无序集合：set
无序集合并且具有 key-value 对：dict

而迭代是一个动词，它指的是一种操作！在Python中，就是 for 循环。

迭代与按下标访问数组最大的不同是，后者是一种具体的迭代实现方式，而前者只关心迭代结果，根本不关心迭代内部是如何实现的。

索引迭代

在 Python 中，迭代永远是取出元素本身，而非元素的索引。
而对于有序集合，元素确实是有索引的。如果我们想在 for 循环中拿到索引，应该如何做呢？

方法是使用 enumerate() 函数，具体代码见下：

L = ['小明','小红','小黑','小白']
for index, name in enumerate(L):
    print ( index, '-', name )

测试结果：
在这里插入图片描述
使用 enumerate() 函数，我们可以在 for 循环中同时绑定索引 index 和元素 name 。但是，这不是 enumerate() 的特殊语法。实际上是 enumerate() 函数把：

L = ['小明','小红','小黑','小白']

转变成了：

L = [(0, '小明'), (1, '小红'), (2, '小黑'), (3, '小白']

因此，迭代的每一个元素实际上是一个tuple ：

L = ['小明','小红','小黑','小白']  # L = [(0, '小明'), (1, '小红'), (2, '小黑'), (3, '小白']
for t in enumerate(L):
    index = t[0]
    name = t[1]
    print ( index, '-', name )

如果我们知道每个 tuple 元素都包含两个元素，for 循环又可以进一步简写为：

L = ['小明','小红','小黑','小白']  # L = [(0, '小明'), (1, '小红'), (2, '小黑'), (3, '小白']
for index, name in enumerate(L):
    print ( index, '-', name )

这样不但代码更简单，而且还少了两条赋值语句。

可见索引迭代也不是真的按索引访问，而是由 enumerate() 函数自动把每个元素变成 (index, element) 这样的 tuple 类型再迭代，就同时获得了索引和元素本身。

迭代 dict 的 value

我们已经了解到 dict 对象本身就是可迭代对象，用 for 循环直接迭代 dict，可以每次拿到 dict 的一个key。
下面我们来看看如何迭代 dict 对象的 value 。

其实 dict 对象有一个 values() 方法，这个方法把 dict 转换成一个包含所有 value 的 list ，这样我们迭代的就是 dict 的每一个 value：

d = { '小明':60,'小红':100,'小黑':90,'小白':70 }
print( d.values() )
for a in d.values():
    print ( a )

测试结果：
在这里插入图片描述
在学习的过程中，我了解到 Python 3 中删除了 itervalues() 方法，dict 的迭代只保留了 values() 方法，所以有兴趣的朋友可以了解 Python 2 版本的 itervalues()方法以及两方法之间的异同用以帮助学习，在此我不赘述了。

我们看一个例题：
给定一个dict：d = { ‘小明’:77,‘小红’:99,‘小黑’:85,‘小白’:73 }
请计算所有同学的平均分。
提示：由于分数存储在 dict 的 value 中，因此需要迭代 values() 。

参考代码如下：

d = { '小明':77,'小红':99,'小黑':85,'小白':73 }
sum = 0.0
for a in d.values():
    sum = sum + a
print ( 'average', ':', sum / len(d) )

测试结果如下：
在这里插入图片描述

迭代 dict 的 key 和 value

我们了解了如何迭代 dict 的 key 和 value ，那么接下来我们来看看，如何在一个 for 循环中同时迭代 dict 中的 key 和value 。

使用 items() 方法 把 dict 对象转换成一个包含 tuple 的 list 。我们对这个list进行迭代，可以同时获得 key 和 value ：

d = { '小明':60,'小红':100,'小黑':90,'小白':70 }
print ( d.items() )
for key, value in d.items():
     print ( key, ':', value )

测试结果如下：
在这里插入图片描述
我们来看一个例题：
请根据 d = { ‘小明’:59,‘小红’:88,‘小黑’:93,‘小白’:76 }
打印出他们的名字和对应的成绩（name : score），最后再打印出他们的平均分（average : score）。

提示： 在本题中，我们需要同时对 name 和 score 进行迭代。

参考代码如下：

d = { '小明':59,'小红':88,'小黑':93,'小白':76 }
sum = 0.0
for a, b in d.items():
    sum = sum + b
    print ( a, ':', b )
print ( 'average', ':', sum / len(d) )