Python的itertools模块

Posted 2020-10-22 小破孩

本章将介绍Python自建模块itertools，更多内容请参考：Python参考指南

python的自建模块itertools提供了非常有用的用于操作迭代对象的函数。
首先，我们看看itertools提供的几个无限迭代器：

>>>import itertools
>>>natuals = itertools.count(1)
>>>for n in natuals:
    print(n)

1
2
3
...

因为count()会创建一个无限的迭代器，所以上述代码会打印出自然数序列，根本停不下来，只能Ctrl+C退出。

cycle()会把传入的一个序列无限重复下去：

>>>import itertools
>>>cs = itertools.cycle(\'ABC\')
>>>for c in cs:
    print(c)
\'A\'
\'B\'
\'C\'
\'A\'
\'B\'
\'C\'

repeat()负责把一个元素无限重复下去，不过如果提供第二个参数就可以限定重复次数：

>>>ns = itertools.repeat(\'A\', 3)
>>>for n in ns:
    print(n)

A
A
A

无限序列只有在for迭代时才会无限地迭代下去，如果只是创建了一个迭代对象，它不会事先把无限个元素生成出来，事实上也不可能在内存中创建无限个元素。

>>>natuals = itertools.count(1)
>>>ns = itertools.takewhile(lambda x: x <= 10, natuals)
>>>list(ns)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

itertools提供的几个迭代器操作函数更加有用：

chain()
chain()可以把一组迭代对象串联起来，形成一个更大的迭代器：

>>>for c in itertools.chain(\'ABC\', \'XYZ\'):
    print(c)
#迭代效果：\'A\', \'B\', \'C\', \'X\', \'Y\', \'Z\'

groupby()
groupby()把迭代器中相邻的重复元素挑出来

>>> for key, group in itertools.groupby(\'AAABBBCCAAA\')
>>>     print(key, list(group))
A [\'A\', \'A\', \'A\']
B [\'B\', \'B\', \'B\']
C [\'C\', \'C\']
A [\'A\', \'A\', \'A\']

实际上挑选规则时通过函数完成的，只要作用与函数的两个元素返回的值相等，这个元素就被认为是在一起的，而函数返回值作为组的key。如果我们要忽略大小写分组，就可以让元素A和a都返回相同的key:

>>>for key, group in itertools.groupby(\'AaaBBbcCAAa\', lambda c: c.super()):
    print(key, list(group))
A [\'A\', \'a\', \'a\']
B [\'B\', \'B\', \'b\']
C [\'c\', \'C\']
A [\'A\', \'A\', \'a\']

小结

itertools模块提供的全部是处理迭代功能的函数，它们的返回值不是list，而是Iterator，只有用for循环迭代的时候才真正计算。