itertools的常用函数及使用示例

itertools

itertools，正如官方文档描述Functions creating iterators for efficient looping，本模块标准化了一个快速、高效利用内存的核心工具集，这些工具本身或组合都很有用。至于什么是迭代器iterator可进一步参看之前的文章可迭代对象、迭代器、生成器

常用方法及示例

无穷迭代器：

根据最短输入序列长度停止的迭代器：

排列组合迭代器：

• repeat(object[, times])：重复无限次或times次

import itertools

a = itertools.repeat(10, 3)
print(a, type(a))
print(next(a))
print(next(a))
print(next(a))
# print(next(a)) # StopIteration

print(list(itertools.repeat([1, 2, 3], 3)))
--------------输出结果-------------
repeat(10, 3) <class 'itertools.repeat'>
10
10
10
[[1, 2, 3], [1, 2, 3], [1, 2, 3]]

• chain(*iterables)：将多个序列（可迭代对象）处理为单个序列
• chain.from_iterable(iterable)：从一个单独的可迭代参数中得到链式输入

import itertools

a = [1, 2, 4]
b = range(5)
print(list(itertools.chain(a, b)))
print(list(itertools.chain.from_iterable(['abc', 'def'])))
----------输出结果-----------
[1, 2, 4, 0, 1, 2, 3, 4]
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']

• dropwhile(predicate, iterable)：按照真值函数丢弃掉列表和迭代器前面（如果为真则丢弃）的元素
• filterfalse(predicate, iterable)：只返回 iterable 中 predicate 为 False 的元素

import itertools

print(list(itertools.dropwhile(lambda x: x < 5, [1, 3, 4, 9, 8, 1, 3, 4])))
print(list(itertools.filterfalse(lambda x: x < 5, [1, 3, 4, 9, 8, 1, 3, 4])))
---------------------输出结果------------------------
[9, 8, 1, 3, 4]
[9, 8]

• groupby(iterable, key=None)：创建一个迭代器，返回 iterable 中连续的键和组，key 是一个计算元素键值函数

import itertools

l = [1, 2, 2, 1, 1, 3, 3, 5, 7, 7]

for k, v in itertools.groupby(l):
    print(k, list(v))

print('*' * 30)

for k, v in itertools.groupby(l, key=lambda x: x < 5):
    print(k, list(v))
-------------输出结果--------------------
1 [1]
2 [2, 2]
1 [1, 1]
3 [3, 3]
5 [5]
7 [7, 7]
******************************
True [1, 2, 2, 1, 1, 3, 3]
False [5, 7, 7]

• takewhile(predicate, iterable)：创建一个迭代器，只要 predicate 为真就从可迭代对象中返回元素

import itertools

print(list(itertools.takewhile(lambda x: x < 5, [1, 4, 6, 4, 1])))
---------------输出结果-----------------
[1, 4]

• zip_longest(*iterables, fillvalue=None)：创建一个迭代器，从每个可迭代对象中收集元素。如果可迭代对象的长度未对齐，将根据 fillvalue 填充缺失值，可参考对比zip函数

import itertools

print(list(itertools.zip_longest('abc', 'de')))
print(list(itertools.zip_longest('abc', 'de', fillvalue='default')))
-------------输出结果-------------------
[('a', 'd'), ('b', 'e'), ('c', None)]
[('a', 'd'), ('b', 'e'), ('c', 'default')]

• product(*iterables, repeat=1)：可迭代对象输入的笛卡儿积，大致相当于生成器表达式中的嵌套循环。例如， product(A, B) 和 ((x,y) for x in A for y in B) 返回结果一样

import itertools

print(list(itertools.product('abc', 'de')))
print(list(itertools.product('abc', 'abc')))
print(list(itertools.product('abc', repeat=2)))
-----------------输出结果-----------------
[('a', 'd'), ('a', 'e'), ('b', 'd'), ('b', 'e'), ('c', 'd'), ('c', 'e')]
[('a', 'a'), ('a', 'b'), ('a', 'c'), ('b', 'a'), ('b', 'b'), ('b', 'c'), ('c', 'a'), ('c', 'b'), ('c', 'c')]
[('a', 'a'), ('a', 'b'), ('a', 'c'), ('b', 'a'), ('b', 'b'), ('b', 'c'), ('c', 'a'), ('c', 'b'), ('c', 'c')]

其他更多示例可参看官方文档

参考及扩展阅读

• Itertools in Python 3, By Example
• 相见恨晚的 Python 内置库：itertools
• 官方文档itertools — Functions creating iterators for efficient looping