迭代器的意外行为

Question

我尝试使用迭代器来实现 Eratosthenes 的筛子（因为我想更多地使用 python 进行函数式编程）。可悲的是，发生了一些意想不到的行为。您可以在此视频中看到它：https ://imgur.com/gallery/XfXFw4a这是我的代码：def sieve_primes(stop=10):    L = (x for x in range(2, stop+1))    while True:        prime = next(L)        L = filter(lambda x: x % prime != 0 or x == prime, L)        #L, M = itertools.tee(L)        #print(list(M))        yield prime当两个注释行未注释时，它可以工作（吐出具有所需素数的迭代器对象）。否则，它只会遍历每个数字。我期待着您的回答:) 谢谢！

Answer 1

def sieve_primes(stop=10):

    L = (x for x in range(2, stop+1))

    while True:

        prime = next(L)

        L = filter(lambda x: x % prime != 0 or x == prime, L)

        yield prime

您的代码中到底发生了什么在下面逐次迭代中给出。为方便起见，我在第一次迭代中将 L 表示为 L1，在第二次迭代中将 L 表示为 L2，依此类推。

• 在第一次迭代prime=next(L)中为 2（如预期的那样）。 L1=filter(lambda x: x % prime != 0 or x == prime, L)（的值L是惰性计算的，即仅根据需要计算的值。yield prime将产生2预期的结果。

• 在第二次迭代prime=next(L1)中。棘手的部分来了。L1是filter object其值仅按需计算。因此，在第二次迭代中，当prime=next(L1)执行时，仅计算一个值L。现在 lambda 使用 prime as2并计算一个值，即3( 3%2!=0) ，即 now prime。L2=filter(lambda x: x % prime != 0 or x == prime, L1)（的值L2是惰性计算的，即仅按需计算的值。现在您yield prime将屈服3。

• 在第三次迭代prime=next(L2)中。现在事情变得有点复杂了。要从中获得一个值，L2您需要计算一个值，L1而要计算一个值L1，您需要计算一个值L。如果你没记错的话L，现在将 yield4它将被用于L1产生一个值。但最新的参考prime是3. 4%3!=0被评估为True。所以，L1产量4。因此，计算要产生的值L2 4%3!=0is 评估为Trueso prime=next(L2)is 4。

对进一步的迭代应用相同的逻辑，您会发现 5,6,7,8,9... 将在进一步的迭代中产生。

Answer 2

您prime在 lambda 中使用变量，这是您从封闭范围继承的引用。当您的代码评估 lambda 时，它将使用在继承引用的范围内绑定到该引用的任何值。当您不使用tee和评估列表时，所有 lambda 函数都是相同的，并且对prime.

tee工作原理是将结果存储在一个列表中，并在您稍后再次询问时从该列表中将它们提供给您，因此对于它的每个值prime实际上将过滤器应用于来自的所有值L

prime您可以通过在 的范围内绑定来解决此问题，方法lambda是将其作为具有默认值的参数传递。这将该值保存为函数对象的一部分，prime然后引用是对该存储值的本地引用。

Answer 3

def sieve_primes(stop=10):

    L = (x for x in range(2, stop+1))

    while True:

        prime = next(L)

        L = filter(lambda x: x % prime != 0 or x == prime, L)

        yield prime下面的呢？使用生成器表达式通常比使用 map/filter/reduce 更好。

#!/usr/bin/env python3

def sieve_primes(stop=100):

    primes = []

    for candidate in range(2, stop+1):

        if not any(candidate % prime == 0 for prime in primes):

            primes.append(candidate)

            yield candidate

for prime in sieve_primes():

    print(prime)