python3-itertools模块和迭代器函数

Posted 2020-07-04

补充：zip迭代器和zip_longest迭代器

python3中的zip是可迭代的对象，可以节省内存空间

zip（*iterables） #构造函数

zip拼接多个可迭代对象iter1，iter2...的元素，返回新的可迭代对象，其元素为各系列iter1，iter2...对象元素组成的元组。如果各系列iter1，iter2..长度不一致，则截断至最小系列长度。

>>> zip
<class ‘zip‘>
>>> zip((1,2,3),"abc",range(3))
<zip object at 0x0000023E8CB3AC88>
>>> list(zip((1,2,3),"abc",range(3)))
[(1, ‘a‘, 0), (2, ‘b‘, 1), (3, ‘c‘, 2)]
>>> list(zip("abc",range(10)))
[(‘a‘, 0), (‘b‘, 1), (‘c‘, 2)]

 

多个可迭代对象的元素个数不一致时，如果需要去最大的长度，则需要使用itertools.zip_longest迭代器：zip_longest(*iterables,filvalue=None)  其中吧，fillvalue是填充值，默认为None

>>> import itertools
>>> list(itertools.zip_longest("ABCD","xy",fillvalue="+"))
[(‘A‘, ‘x‘), (‘B‘, ‘y‘), (‘C‘, ‘+‘), (‘D‘, ‘+‘)]

 

一.无穷序列迭代器

itertools模块包含3个无穷序列的迭代器

1. count（start=0，step=1） #从start开始，步长为step的无穷序列，start, start+step, start+2*step, ...，count(10) --> 10 11 12 13 14 ...
2. cycle（iterable）               #可迭代对象iterable“元素”的无限重复，p0, p1, ... plast, p0, p1, ...，cycle(‘ABCD‘) --> A B C D A B C D ...
3. repeat（object[,time])       #重复对象object无数次（若指定times，则重复times次），repeat(10, 3) --> 10 10 10

>>> from itertools import *
>>> list(zip(count(1),"abcde"))
[(1, ‘a‘), (2, ‘b‘), (3, ‘c‘), (4, ‘d‘), (5, ‘e‘)]
>>> list(zip(range(10),cycle("abc")))
[(0, ‘a‘), (1, ‘b‘), (2, ‘c‘), (3, ‘a‘), (4, ‘b‘), (5, ‘c‘), (6, ‘a‘), (7, ‘b‘), (8, ‘c‘), (9, ‘a‘)]
>>> list(repeat("God",times=3))
[‘God‘, ‘God‘, ‘God‘]

 

二.累计迭代器

itertools模块的accumulate迭代器用于返回累计和：    accumulate（iterable，[func]）

其中，若可迭代对象iterable的元素p0，p1,p2...为数值，则结果为：p0,p0+p1,p0+p1+p2....，如果指定了带两个参数的func，则func代替默认的加法运算

>>> import itertools,operator
>>> list(accumulate((1,2,3,4,5)))
[1, 3, 6, 10, 15]
>>> list(accumulate((1,2,3,4,5),operator.mul))
[1, 2, 6, 24, 120]

 

三.级联迭代器 chain（用于返回级联元素）

chain（*iterable） #构造函数  连接所有的可迭代对象iterable1，iterable2..，即连接多个可迭代对象的元素，作为一个系列  chain(‘ABC‘, ‘DEF‘) --> A B C D E F

chain的类工厂函数chain.from_iterable(iterable),也可以连接多个序列，，，chain.from_iterable([‘ABC‘, ‘DEF‘]) --> A B C D EF

>>> import itertools
>>> list(chain((1,2,3),"abc",range(5)))
[1, 2, 3, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 0, 1, 2, 3, 4]
>>> list(chain.from_iterable(["ABC","DEF"]))
[‘A‘, ‘B‘, ‘C‘, ‘D‘, ‘E‘, ‘F‘]

 

四.选择压缩迭代器compress （用于返回可迭代对象的部分元素） compress（data，selectors）   compress(‘ABCDEF‘, [1,0,1,0,1,1]) --> A C E F

 根据选择器selectors的元素（True/False），返回元素为True对应的data系列中的元素，当data或selectors终止时，停止判断

五.切片迭代器islice（用于返回可迭代对象的切片）  islice(iterable,stop)   islice(iterable, [start,] stop [, step]) #构造函数  islice(‘ABCDEFG‘, 2, None) --> C D E F G

islice返回可迭代对象iterable的切片，从索引位置start（第一个元素为0）开始，到stop（不包括）结束，步长为step（默认为1）。如果stop为None，则直至结束

>>> import itertools
>>> list(islice("ABCDEF",2))
[‘A‘, ‘B‘]
>>> list(itertools.islice("ABCDFEG",2))
[‘A‘, ‘B‘]
>>> list(itertools.islice("ABCDFEG",2,4))
[‘C‘, ‘D‘]
>>> list(itertools.islice("ABCDFEG",2,4,None))
[‘C‘, ‘D‘]
>>> list(itertools.islice("ABCDFEG",2,None))
[‘C‘, ‘D‘, ‘F‘, ‘E‘, ‘G‘]
>>> list(itertools.islice("ABCDFEG",0,None,2))
[‘A‘, ‘C‘, ‘F‘, ‘G‘]

 

六.迭代器groupby （用于返回可迭代对象的分组)  groupby(iterable,key=None) #构造函数

其中，iterable分带分组的可迭代对象，可选的key为用于计算键值的函数，默认为None，即键值为元素本身。groupby返回的结果为迭代器，其元素为（key,group），其中key是分组的键值，group为iterable中具有相同的key值得元素集合的子迭代器

groups = []
uniquekeys = []
data = sorted(data, key=keyfunc)
for k, g in groupby(data, keyfunc):
    groups.append(list(g))      # Store group iterator as a list
    uniquekeys.append(k)

>>> from itertools import *
>>> data=[1,-2,0,0,-1,-2,1,-1,2,0,0]
>>> data1=sorted(data,key=abs)
>>> for k,g in itertools.groupby(data1,key=abs):
    print(k,list(g))

    
0 [0, 0, 0, 0]
1 [1, -1, 1, -1]
2 [-2, -2, 2]

 

七.排列迭代器 permutations（用于系列的排列) permutations(iterable,r=None) #构造函数   返回可迭代对象iterable的元素排列，组合长度为r（默认为系列的长度）

permutations(‘ABCD‘, 2)   AB AC AD BA BC BD CA CB CD DA DB DC

>>> import itertools
>>> list(itertools.permutations([1,2,3],2))
[(1, 2), (1, 3), (2, 1), (2, 3), (3, 1), (3, 2)]
>>> list(permutations([1,2,3]))
[(1, 2, 3), (1, 3, 2), (2, 1, 3), (2, 3, 1), (3, 1, 2), (3, 2, 1)]

 

八.笛卡尔积迭代器product（用于系列的笛卡尔积） product(*itertools,repeat=1)  product(‘ABCD‘, repeat=2)  AA AB AC AD BA BB BC BD CA CB CC CD DA DB DC DD

返回可迭代对象itertools1，itertools2...的元素的笛卡尔积，repeat为可迭代对象的重复次数（默认为1）

>>> import itertools
>>> list(itertools.permutations([1,2,3],2))
[(1, 2), (1, 3), (2, 1), (2, 3), (3, 1), (3, 2)]
>>> list(permutations([1,2,3]))
[(1, 2, 3), (1, 3, 2), (2, 1, 3), (2, 3, 1), (3, 1, 2), (3, 2, 1)]
>>> import itertools
>>> list(itertools.product([1,2],"abc"))
[(1, ‘a‘), (1, ‘b‘), (1, ‘c‘), (2, ‘a‘), (2, ‘b‘), (2, ‘c‘)]
>>> list(product(range(2),repeat=3))
[(0, 0, 0), (0, 0, 1), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 0), (1, 0, 1), (1, 1, 0), (1, 1, 1)]