Каково различие между Итератором и Генератором?

Итератор просматривает коллекцию по одному.

Здесь слишком много Python, и слишком много людей говорят, что генераторы - это единственный способ реализовать бесконечный итератор. Вот пример, который я упомянул (квадраты всех натуральных чисел), реализованный на C #. ExplicitSquares явно реализует итератор (называемый IEnumerator в C #). ImplicitSquares использует генератор, чтобы сделать то же самое. Оба являются бесконечными итераторами и не имеют коллекции поддержки. Единственная разница в том, прописан ли конечный автомат или используется генератор.

using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System;

class ExplicitSquares : IEnumerable<int>
{
    private class ExplicitSquaresEnumerator : IEnumerator<int>
    {
        private int counter = 0;

        public void Reset()
        {
            counter = 0;
        }

        public int Current { get { return counter * counter; }}

        public bool MoveNext()
        {
            counter++;
            return true;
        }

        object IEnumerator.Current { get { return Current; } }

        public void Dispose(){}
    }

    public IEnumerator<int> GetEnumerator()
    {
        return new ExplicitSquaresEnumerator();
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

class ImplicitSquares : IEnumerable<int>
{
    public IEnumerator<int> GetEnumerator()
    {
        int counter = 1;
        while(true)
        {
            int square = counter * counter;
            yield return square;
            counter++;
        }
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

public class AllSquares
{
    private static readonly int MAX = 10;

    public static void Main()
    {
        int i = 0;
        foreach(int square in new ExplicitSquares())
        {
            i++;
            if(i >= MAX)
                break;
            Console.WriteLine(square);
        }

        Console.WriteLine();

        int j = 0;
        foreach(int square in new ImplicitSquares())
        {
            j++;
            if(j >= MAX)
                break;
            Console.WriteLine(square);
        }
    }
}

Генератор - это реализация итератора. Обычно это подпрограмма, которая выдает несколько значений вызывающей стороне, а не только одно.

В C #

// yield-example.cs
using System;
using System.Collections;
public class List
{
    public static IEnumerable Power(int number, int exponent)
    {
        int counter = 0;
        int result = 1;
        while (counter++ < exponent)
       {
            result = result * number;
            yield return result;
    }
}

static void Main()
{
    // Display powers of 2 up to the exponent 8:
    foreach (int i in Power(2, 8))
    {
        Console.Write("{0} ", i);
    }
}
}

См. Запись в Википедии

Итератор используется для перебора объектов в коллекции, будь то массив, связанный список, дерево, хеш-карта и т. Д. У вас есть набор объектов, и вы хотите что-то сделать с каждым из них.

Генератор не просто возвращает элементы из некоторой конечной коллекции объектов. Вместо этого он генерирует их на лету. Вы можете представить его как итератор над коллекцией, которая создается во время итерации по ней и может не иметь конечного размера.

Например, у вас может быть генератор, который выдает простые числа из 2 до бесконечности. Невозможно получить набор «всех простых чисел» и перебирать его с помощью итератора. Вам нужен генератор.

Или у вас может быть генератор, который принимает целое число и выдает множители этого числа по одному. Здесь вам пригодится генератор, так как вы сможете исследовать факторы один за другим, не выделяя заранее память для всех факторов. Это также позволит вам использовать их по мере их создания, вместо того, чтобы создавать весь список заранее, что может быть медленнее, чем вам хотелось бы. Вот пример такого генератора в Python:

def factors(n):
    for i in xrange(1, n+1):
        if n % i == 0:
            yield i

for n in factors(1234567890):
    print n

Если вы запустите его, вы можете увидеть коэффициенты, напечатанные по мере их вычисления. На самом деле нам не нужно хранить в памяти полный список всех факторов.

Это также позволит вам использовать их по мере их создания, вместо того, чтобы создавать весь список заранее, что может быть медленнее, чем вам хотелось бы. Вот пример такого генератора в Python:

def factors(n):
    for i in xrange(1, n+1):
        if n % i == 0:
            yield i

for n in factors(1234567890):
    print n

Если вы запустите его, вы можете увидеть коэффициенты, напечатанные по мере их вычисления. На самом деле нам не нужно хранить в памяти полный список всех факторов.

Это также позволит вам использовать их по мере их создания, вместо того, чтобы создавать весь список заранее, что может быть медленнее, чем вам хотелось бы. Вот пример такого генератора в Python:

def factors(n):
    for i in xrange(1, n+1):
        if n % i == 0:
            yield i

for n in factors(1234567890):
    print n

Если вы запустите его, вы можете увидеть коэффициенты, напечатанные по мере их вычисления. На самом деле нам не нужно хранить в памяти полный список всех факторов.

Генератор - это специальная функция, которая может действовать как итератор, возвращая значение при каждом вызове. Поскольку это функция, она может вычислять каждое значение по запросу. И поскольку он особенный, он может запомнить свое состояние с момента последнего вызова, поэтому результирующий код выглядит довольно простым.

Например, этот генератор на Python будет генерировать последовательность целых чисел

def integers():
    int n = 0
    while True:
        yield n
        n += 1

Важная вещь в этот пример - инструкция yield n . Функция вернет значение, и при следующем вызове она продолжится с этой точки.

Эта ссылка содержит более подробное объяснение генераторов в python: текст ссылки

Итератор обычно используется для перемещения по коллекции элементов. Часто используются методы MoveNext () и Current (). MoveNext () переместит указатель на следующий элемент коллекции (если возможно) и вернет истину / ложь в зависимости от успеха. Current () предоставит фактическое значение.

Генератор является реализацией итератора, но вместо того, чтобы указывать на уже существующую коллекцию, он создает новые элементы при каждом вызове MoveNext ().

Обычно итераторы проходят по существующей последовательности (такой как массив или список), а генераторы вычисляют новое значение при каждом запросе.