TikTok Python Iterator：可迭代对象与单次迭代器

题意与假设

这道练习题保留了面经中值得训练的核心约束，并将需要澄清的条件单独列出。现场拿到变体时，先和面试官确认这些条件。

• 训练同步迭代协议；序列旧式迭代适配不作为核心实现要求。

解题路线

1. 可迭代对象能够通过iter获得迭代器；迭代器通过next逐项返回，并在耗尽时抛StopIteration。迭代器的iter通常返回自身，保存当前消费位置。
2. list作为可迭代容器，每次iter(list)可产生独立游标；生成器既是可迭代对象也是自己的迭代器，不会每次for自动重新启动。
3. for语句本质获取一个迭代器再反复next直到耗尽。自定义类需明确是容器返回新迭代器，还是对象本身持单游标；混用易造成嵌套遍历互相干扰。
4. __next__中返回None表示产出一个合法None值，不是结束；结束必须抛StopIteration。遍历期间修改容器的语义由具体对象定义，不应统一承诺不会出错。
5. 迭代器抽象不意味着内部操作O(1)，数据库游标next可能网络IO或分页加载。测试应模拟慢页、异常、空页与消费者取消，不能只用小list替代真实生命周期。
6. 公共API可要求Iterable并只遍历一次，避免先len/索引再遍历限制流式输入；若确实要多遍，需要明确缓存或要求可重复的数据源。

手动走一遍

items=[1,2]，iter(items)两次得到独立游标；对g生成器，iter(g) is g。next会推进g，耗尽后不能靠iter(g)恢复。返回None仍是元素，异常StopIteration才结束。

规模与取舍

协议本身没有通用每步复杂度；简单序列游标额外O(1)状态，完整消费成本是各next成本之和。多遍缓存会增加O(n)存储。

易错点与追问

容易失分的边界

• None当耗尽信号。
• 所有Iterable都可重复使用。
• next总是常量无IO。

继续深挖

• 怎样支持独立嵌套遍历？
• 有异常的游标如何清理？
• 只允许一次读取的输入怎样测？