相见恨晚的 Python 内置库:itertools

上一篇 / 下一篇  2021-09-29 14:40:52

  前言
  最近事情不是很多,想写一些技术文章分享给大家,同时也对自己一段时间来碎片化接受的知识进行一下梳理,所谓写清楚才能说清楚,说清楚才能想清楚,就是这个道理了。
  很多人都致力于把Python代码写得更Pythonic,一来更符合规范且容易阅读,二来一般Pythonic的代码在执行上也更有效率。今天就先给大家介绍一下Python的系统库itertools。
  itertools库
  迭代器(生成器)在Python中是一种很常用也很好用的数据结构,比起列表(list)来说,迭代器最大的优势就是延迟计算,按需使用,从而提高开发体验和运行效率,以至于在Python 3中map,filter等操作返回的不再是列表而是迭代器。
  话虽这么说但大家平时用到的迭代器大概只有range了,而通过iter函数把列表对象转化为迭代器对象又有点多此一举,这时候我们今天的主角itertools就该上场了。
  使用itertools
  itertools中的函数大多是返回各种迭代器对象,其中很多函数的作用我们平时要写很多代码才能达到,而在运行效率上反而更低,毕竟人家是系统库。
  itertools.accumulate
  简单来说就是累加。
  >>> import itertools  
  >>> x = itertools.accumulate(range(10))  
  >>> print(list(x))  
  [0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45] 
  itertools.chain
  连接多个列表或者迭代器。
  >>> x = itertools.chain(range(3), range(4), [3,2,1])  
  >>> print(list(x))  
  [0, 1, 2, 0, 1, 2, 3, 3, 2, 1] 
  itertools.combinations
  求列表或生成器中指定数目的元素不重复的所有组合
  >>> x = itertools.combinations(range(4), 3)  
  >>> print(list(x))  
  [(0, 1, 2), (0, 1, 3), (0, 2, 3), (1, 2, 3)] 
  itertools.combinations_with_replacement
  允许重复元素的组合
  >>> x = itertools.combinations_with_replacement('ABC', 2)  
  >>> print(list(x))  
  [('A', 'A'), ('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'B'), ('B', 'C'), ('C', 'C')]  
  itertools.compress
  按照真值表筛选元素
  >>> x = itertools.compress(range(5), (True, False, True, True, False))  
  >>> print(list(x))  
  [0, 2, 3] 
  itertools.count
  就是一个计数器,可以指定起始位置和步长
  >>> x = itertools.count(start=20, step=-1)  
  >>> print(list(itertools.islice(x, 0, 10, 1)))  
  [20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11] 
  itertools.cycle
  循环指定的列表和迭代器
  >>> x = itertools.cycle('ABC')  
  >>> print(list(itertools.islice(x, 0, 10, 1)))  
  ['A', 'B', 'C', 'A', 'B', 'C', 'A', 'B', 'C', 'A'] 
  itertools.dropwhile
  按照真值函数丢弃掉列表和迭代器前面的元素
  >>> x = itertools.dropwhile(lambda e: e < 5, range(10))  
  >>> print(list(x))  
  [5, 6, 7, 8, 9] 
  itertools.filterfalse
  保留对应真值为False的元素
  >>> x = itertools.filterfalse(lambda e: e < 5, (1, 5, 3, 6, 9, 4))  
  >>> print(list(x))  
  [5, 6, 9] 
  itertools.groupby
  按照分组函数的值对元素进行分组
  >>> x = itertools.groupby(range(10), lambda x: x < 5 or x > 8)                                                                                               
  >>> for condition, numbers in x:                                                 
  ...     print(condition, list(numbers))                                                                                                         
  True [0, 1, 2, 3, 4]                                                               
  False [5, 6, 7, 8]                                                                
  True [9] 
  itertools.islice
  上文使用过的函数,对迭代器进行切片
  >>> x = itertools.islice(range(10), 0, 9, 2)  
  >>> print(list(x))  
  [0, 2, 4, 6, 8] 
  itertools.permutations
  产生指定数目的元素的所有排列(顺序有关)
  >>> x = itertools.permutations(range(4), 3)  
  >>> print(list(x))  
  [(0, 1, 2), (0, 1, 3), (0, 2, 1), (0, 2, 3), (0, 3, 1), (0, 3, 2), (1, 0, 2), (1, 0, 3), (1, 2, 0), (1, 2, 3), (1, 3, 0), (1, 3, 2), (2, 0, 1), (2, 0,3), (2, 1, 0), (2, 1, 3), (2, 3, 0), (2, 3, 1), (3, 0, 1), (3, 0, 2), (3, 1, 0), (3, 1, 2), (3, 2, 0), (3, 2, 1)] 
   itertools.product
  产生多个列表和迭代器的(积)
  >>> x = itertools.product('ABC', range(3))  
  >>>  
  >>> print(list(x))  
  [('A', 0), ('A', 1), ('A', 2), ('B', 0), ('B', 1), ('B', 2), ('C', 0), ('C', 1), ('C', 2)] 
  itertools.repeat
  简单的生成一个拥有指定数目元素的迭代器
  >>> x = itertools.repeat(0, 5)  
  >>> print(list(x))  
  [0, 0, 0, 0, 0] 
  itertools.starmap
  类似map
  >>> x = itertools.starmap(str.islower, 'aBCDefGhI')  
  >>> print(list(x))  
  [True, False, False, False, True, True, False, True, False]  
  itertools.takewhile
  与dropwhile相反,保留元素直至真值函数值为假。
  >>> x = itertools.takewhile(lambda e: e < 5, range(10))  
  >>> print(list(x))  
  [0, 1, 2, 3, 4] 
  itertools.tee
  这个函数我也不是很懂,似乎是生成指定数目的迭代器。
  >>> x = itertools.tee(range(10), 2)  
  >>> for letters in x:  
  ...     print(list(letters))  
  ...  
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]  
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 
  itertools.zip_longest
  类似于zip,不过已较长的列表和迭代器的长度为准
  >>> x = itertools.zip_longest(range(3), range(5))  
  >>> y = zip(range(3), range(5))  
  >>> print(list(x))  
  [(0, 0), (1, 1), (2, 2), (None, 3), (None, 4)]  
  >>> print(list(y))  
  [(0, 0), (1, 1), (2, 2)] 
  结语
  大概就总结到这里,不过老实说Python的各种语言特性和库还是要多用才能熟练,最终达到随手拈来的程度,装逼的说就是由术入道。

TAG: 软件开发 Python

 

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  • 更新时间: 2021-11-22

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