四十六常用内建模块 itertools

Python的内建模块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()

>>> for n in natuals:

...     print(n)

...

...

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，只能按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') # 注意字符串也是序列的一种

>>> for c in cs:

...     print(c)

...

'A'

'B'

'C'

'A'

'B'

'C'

...

同样停不下来。

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', )

>>> 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多个元素。

无限序列虽然可以无限迭代下去，但是通常我们会通过takewhile()等函数根据条件判断来截取出一个有限的序列：

>>> natuals = itertools.count()

>>> ns = itertools.takewhile(lambda x: x <= , natuals)

>>> list(ns)

[, , , , , , , , , ]

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放在一起：

>>> 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']

实际上挑选规则是通过函数完成的，只要作用于函数的两个元素返回的值相等，这两个元素就被认为是在一组的，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.upper()):

...     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。

参考源码

use_itertools.py

巴特西

四十六常用内建模块 itertools

chain()

groupby()

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