介绍Python中内置的itertools模块
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:
>>>importitertools >>>natuals=itertools.count(1) >>>forninnatuals: ...printn ... 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,只能按Ctrl+C退出。
cycle()会把传入的一个序列无限重复下去:
>>>importitertools >>>cs=itertools.cycle('ABC')#注意字符串也是序列的一种 >>>forcincs: ...printc ... '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',10) >>>forninns: ...printn ...
打印10次'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(1) >>>ns=itertools.takewhile(lambdax:x<=10,natuals) >>>forninns: ...printn ...
打印出1到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:
forcinchain('ABC','XYZ'): printc #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:
>>>forkey,groupinitertools.groupby('AAABBBCCAAA'): ...printkey,list(group)#为什么这里要用list()函数呢? ... 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:
>>>forkey,groupinitertools.groupby('AaaBBbcCAAa',lambdac:c.upper()): ...printkey,list(group) ... A['A','a','a'] B['B','B','b'] C['c','C'] A['A','A','a']
imap()
imap()和map()的区别在于,imap()可以作用于无穷序列,并且,如果两个序列的长度不一致,以短的那个为准。
>>>forxinitertools.imap(lambdax,y:x*y,[10,20,30],itertools.count(1)): ...printx ... 10 40 90
注意imap()返回一个迭代对象,而map()返回list。当你调用map()时,已经计算完毕:
>>>r=map(lambdax:x*x,[1,2,3]) >>>r#r已经计算出来了 [1,4,9]
当你调用imap()时,并没有进行任何计算:
>>>r=itertools.imap(lambdax:x*x,[1,2,3]) >>>r <itertools.imapobjectat0x103d3ff90> #r只是一个迭代对象
必须用for循环对r进行迭代,才会在每次循环过程中计算出下一个元素:
>>>forxinr: ...printx ... 1 4 9
这说明imap()实现了“惰性计算”,也就是在需要获得结果的时候才计算。类似imap()这样能够实现惰性计算的函数就可以处理无限序列:
>>>r=itertools.imap(lambdax:x*x,itertools.count(1)) >>>forninitertools.takewhile(lambdax:x<100,r): ...printn ...
结果是什么?
如果把imap()换成map()去处理无限序列会有什么结果?
>>>r=map(lambdax:x*x,itertools.count(1))
结果是什么?
ifilter()
不用多说了,ifilter()就是filter()的惰性实现。
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,而是迭代对象,只有用for循环迭代的时候才真正计算。