イテレータを実装してみた

Categories: python

日曜日, 1月 16th, 2011 by admin

Pythonのforループは、Iterableなオブジェクトに対して実行します。

1 2	for 一時変数 in イテレートできるオブジェクト: ループ内の処理

Iterableかどうかは、どのように判断されるのでしょうか？Javaでは、Iterableインターフェースを実装しているかどうかで判定されますが、Pythonにはこういった仕組みはありません。オブジェクトが繰り返し処理(Iterate)に対応したメソッドをもっていればそれでよいのです。こういう仕組みをダック・タイピングといいます。

要するに、Pythonで、Iterableにするためには以下の２つのメソッドが実装されていればよいのです。

next()
次の要素を返す。次の要素が無ければStopIteration例外を投げる。
__iter__()
自分自身を返す

カウントダウン反復子

試しに、カウントダウンを行うイテレータを定義してみた。

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>>> class CountDownIter(object):
... def __init__(self, start):
... self.i = start
... def __iter__(self):
... return self
... def next(self):
... if self.i <= 0:
... raise StopIteration
... self.i = self.i - 1
... return self.i
...
>>> for i in CountDownIter(10):
... i
...
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これぐらいだと、イテレータを自作するメリットはありませんね。以下のように記述したほうが分かりやすいし楽です。

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>>> for i in reversed(range(10)):
... i
...
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(略)
0
>>> for i in range(10)[::-1]:
... i
...
9
(略)
0

フィボナッチ数列イテレータ

指定した数までのフィボナッチ数列を返すイテレータを作ってみた。

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>>> class FibIter(object):
... def __init__(self, limit):
... self.i, self.j = 0, 1
... self.limit = limit
... def __iter__(self):
... return self
... def next(self):
... self.i, self.j = self.j, self.i + self.j
... if self.i > self.limit:
... raise StopIteration
... return self.i
...
>>>
>>> for i in FibIter(10):
... i
...
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>>> [i for i in FibIter(20)]
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
>>> list(FibIter(20))
[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13]
>>> FibIter(20)
<__main__.FibIter object at 0x0000000002291860>
>>> print FibIter(20)
<__main__.FibIter object at 0x0000000002291860>

forループの対象として指定できるだけでなく、リスト内包表記で使ったり、list関数を使ってリストに変換したりできる。ただし、実体はIteratorなので、printで出力した場合はリストとして出力されない。

まとめ

__iter__メソッドと、nextメソッドさえ実装すればイテレータになり、forループやリスト内包表記の対象として指定できる。