Python中的for循环迭代次数比我预期的少

Question

Python中的for循环迭代次数比我预期的少

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我原以为下面的循环会迭代六次，而实际上使用python3只迭代了三次。我不理解这种行为。我知道当我删除元素时，列表会发生变化，但我不知道它如何影响for循环的条件。为什么这个循环迭代的次数少于六次？

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

- zois

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提示：列表迭代器提供第一个、第二个、第三个...项。 - MisterMiyagi

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通常而言，如果你在迭代集合时修改了该集合，那么你注定会失败。 - Felk

3个回答

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在CPython中，list迭代器通过迭代列表的位置来工作。你可以把它看作是这样工作的：

最初的回答：

CPython中的list迭代器通过遍历列表的位置来工作。你可以将其想象为以下方式：

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

换句话说，迭代提供了第0项，然后是1、2等。没有预取项目-需要时从列表中查找项目。

由于在每个步骤中删除第一项，因此列表在每个步骤中缩短1个。由于您从6个项目的列表开始，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，您的迭代在三个步骤后结束。

当在每个循环中打印当前元素时，您可以看到这一点。为了可视化效果，请使用enumerate来获取迭代的索引。请注意，它会按一个索引前进，但值也会移动，总偏移量为两个。

>>> 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]
              ^

在遍历容器时修改它通常是不明确的。您应该遍历一个副本:

最初的回答：

通常情况下，在迭代容器时修改它是不被允许的。相反，您应该遍历一个副本来进行操作。

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

- MisterMiyagi

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很好的解释。谢谢@MisterMiyagi！有一个问题 - 如果第一个代码片段，最后一行应该是index += 1吗？ - Supratim Haldar

1

@SupratimHaldar 是的，谢谢你发现这个错误。我已经修复了它。 - MisterMiyagi

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同时迭代和删除列表中的元素比较棘手。一个处理方法是以相反的顺序遍历列表：

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

它会打印：

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

- Óscar López

有趣。你能加上几行来解释一下这里发生了什么吗？我很好奇，为什么在这种情况下 reverse(a) 起作用。 - Supratim Haldar

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倒退不会破坏迭代器，@MisterMiyagi在他的回答中解释得更好。 - Óscar López

好的。谢谢 @Óscar López！ - Supratim Haldar

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可以查看英文原文，
原文链接

- Devesh Kumar Singh · Accepted Answer

您在循环的每次迭代中通过 del a[0] 删除了第一个元素，因此迭代器在3步之后就被清空了，因为它会在下一次迭代时移动到您删除的那个元素的后面一个元素。您可以在下面的代码中检查迭代器当前所在的元素和列表状态。

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

输出为：

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

你可以把它想像成一个指针，指向列表的第一个元素。当你在每个迭代中删除第一个元素时，这个指针会跳过2个步骤，而且对于6个元素，它只能跳3次。

通常修改你正在迭代的同一列表是一个坏主意。但如果你真的想要这么做，你可以迭代列表的副本 a[:] ，如果你真的想要删除项目的话。

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

输出结果为：

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