For 循环的迭代次数少于我在 Python 中的预期

Posted 2023-02-24

【中文标题】For 循环的迭代次数少于我在 Python 中的预期

【英文标题】：For loop iterates less times than I expected in Python

【发布时间】：2019-10-17 05:40:27

【问题描述】：

我希望下面的循环迭代六次，而不是使用 python3 迭代三次。我不明白这种行为。 我知道当我删除元素时列表会发生变化，但我不知道这会如何影响 for 循环条件。 为什么循环迭代不到六次？

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
for elem in a:
        del a[0]
        print(a)

【问题讨论】：

提示：列表迭代器提供第一个、第二个、第三个...项。

根据经验，如果您在迭代期间修改要迭代的集合，您将注定失败

【参考方案1】：

CPython 中的list 迭代器通过迭代列表的位置 工作。你可以认为它是这样工作的：

def list_iter(items: list):
    index = 0
    while True:
        yield items[index]
        index += 1

换句话说，迭代在 0 处提供项目，然后是 1，然后是 2，依此类推。没有预取项目 - 需要时从列表中查找项目。

当您在每个步骤中删除第一项时，列表在每个步骤中都会缩短 1。由于您从 6 个项目的列表开始，因此在第三次迭代中它减少到 3 个项目 - 这意味着第四次迭代无法查找项目。因此，您的迭代将在三个步骤后完成。

您可以在打印每个循环中的当前元素时看到这一点。要可视化效果，请使用enumerate 获取迭代的索引。请注意，它前进了一个索引，但值也移动了两个总偏移量：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
... for idx, elem in enumerate(a):
...     print(elem, 'from', a)
...     print('      ', '   '*idx, '^')
...     del a[0]
...
1 from [1, 2, 3, 4, 5, 6]
        ^
3 from [2, 3, 4, 5, 6]
           ^
5 from [3, 4, 5, 6]
              ^

---

在迭代容器时修改容器通常没有明确定义。你应该迭代一个副本：

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
for elem in a.copy():
    del a[0]
    print(a)

【讨论】：

很好的解释。谢谢@MisterMiyagi！一个问题——如果第一个代码是sn-p，最后一行应该是index += 1吗？

@SupratimHaldar 是的，感谢您发现错误。修好了。

【参考方案2】：

您将在循环的每次迭代中删除第一个元素 del a[0]，因此迭代器分 3 步清空，因为它会移动到您在下一次迭代中删除的元素之后的元素。 您可以检查迭代器当前所在的元素，以及下面代码中的列表状态

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
for elem in a:
    print(elem)
    del a[0]
    print(a)

输出是

1
[2, 3, 4, 5, 6]
3
[3, 4, 5, 6]
5
[4, 5, 6]

你可以把它想象成一个指向列表第一个元素的指针，每次迭代删除第一个元素时，指针会跳转2步，6个元素只能跳转3次。

通常，修改您正在迭代的同一个列表是一个坏主意。 但是如果你真的想要，你可以遍历列表的副本a[:]如果你真的想删除项目

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
for elem in a[:]:
    del a[0]
    print(a)

输出是

[2, 3, 4, 5, 6]
[3, 4, 5, 6]
[4, 5, 6]
[5, 6]
[6]
[]

【讨论】：

嗯，好的，我想我明白了，谢谢。因此，在每次迭代之前都会检查列表 a。三次迭代后，列表中将只剩下三个元素，因此没有第四个元素要获取。起初我没有得到“迭代器在 3 个步骤中清空”的表达，但我知道我想我明白了。谢谢。

把它想象成一个指向列表第一个元素的指针，每次迭代删除第一个元素时，指针会跳转2步，6个元素只能跳转3次@Zois

谢谢！此外，del [0]、a 上的小错字也不见了。它不允许我编辑它。

【参考方案3】：

迭代和同时从列表中删除元素是很棘手的。管理它的一种方法是反向遍历列表：

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
for elem in reversed(a):
    print(a)
    del a[0]
print(a)

它会打印出来：

[1, 2, 3, 4, 5, 6]
[2, 3, 4, 5, 6]
[3, 4, 5, 6]
[4, 5, 6]
[5, 6]
[6]
[]

【讨论】：

有趣。您能否添加几行来解释这里发生了什么？我只是好奇，为什么reverse(a) 在这种情况下有效。

倒退不会破坏迭代器，@MisterMiyagi 在他的回答中更好地解释了这一点。

好的。谢谢@Óscar López！