什麼是迭代 (Iteration)? Python 新手必看的入門教學

想了解 Python 的 for 迴圈是怎麼運作的嗎？

這篇文章將帶你從最基礎開始，一步步搞懂 Python 中的 迭代（Iteration），以及你一定會看到的兩個角色：可迭代物件（iterable） 和 迭代器（iterator）。

什麼是迭代（Iteration）

迭代，是按照順序一個一個取出資料的過程。

例如：

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for i in "Michelle":
    print(i)

會印出：

M i c h e l l e

什麼是可迭代物件（iterable）

可迭代物件是指「可以被 for 迴圈處理」的資料。也就是說，裡面的元素可以被一個一個取出來。

以下是幾種常見的可迭代物件，每種都附上一個例子：

• 字串（string）

  1 2	for i in "hello": print(i)

• 清單（list）

  1 2	for i in [1, 2, 3]: print(i)

• 元組（tuple）

  1 2	for i in (4, 5, 6): print(i)

• 字典（dict）

  1 2	for key in {"a": 1, "b": 2}: print(key)

• 集合（set）

  1 2	for i in {7, 8, 9}: print(i)

• range 物件

  1 2	for i in range(3): print(i)

什麼是迭代器（iterator）

迭代器是真正執行「逐一取值」動作的東西，它會記住目前走到哪裡。

可以用內建函式 iter() 將一個可迭代物件變成迭代器：

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x = [1, 2, 3]
it = iter(x)

接著用 next() 一個一個取值：

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print(next(it))  # 1
print(next(it))  # 2
print(next(it))  # 3
print(next(it))  # 會發生 StopIteration 錯誤

說明：

• 迭代器有記憶功能，知道自己目前位置
• 走過的內容不能回頭，只能從頭到尾走一遍

迭代只能走一次

這是新手最容易忽略的地方

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x = [1, 2, 3]
it = iter(x)

print(list(it))  # [1, 2, 3]
print(list(it))  # []

因為 it 是迭代器，已經走完了，後面就沒有資料可以用了。

同樣地：

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x = [1, 2, 3]
it = iter(x)

print(sum(it))  # 6
print(sum(it))  # 0

range(0) 是空的迭代

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for i in range(0):
    print("hi")

不會印出任何東西，因為 range 裡沒有任何數字。

新手常見問題整理

1. 為什麼 list(it) 第二次是空的？

因為迭代器只能走一次，已經被取光了。要重新取值就要重新呼叫 iter。

2. 我可以直接對 list 用 next() 嗎？

不行，list 本身不是迭代器，要先用 iter(list) 才能用 next。

3. 什麼時候需要自己用 iter() 和 next()？

當你需要更細緻地控制資料的讀取過程，例如寫 parser、處理大型檔案、觀察迭代行為時。

4. 什麼時候會使用 iterator？

當你需要逐步取出資料並保持當前狀態時會用到 iterator，例如你想中斷再繼續迭代、或要自己控制流程時。

5. 可迭代物件和迭代器有什麼不同？

• 可迭代物件是「可以被疊代的資料容器」，但本身不能用 next 取值
• 迭代器是用 iter() 從可迭代物件產生的物件，才可以用 next()

小挑戰：這段程式會輸出什麼？

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x = [10, 20, 30]
it = iter(x)

print(next(it))
print(sum(it))

正確答案是：

10 50

說明：

• 第一次 next(it) 取出 10
• 剩下的是 [20, 30]，所以 sum(it) 為 50

你答對了嗎？