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很多人都致力於把Python程式碼寫得更Pythonic，一來更符合規範且容易閱讀，二來一般Pythonic的程式碼在執行上也更有效率。今天就先給大家介紹一個很Pythonic的Python系統庫：itertools。
itertools庫
叠代器（生成器）在Python中是一種很常用也很好用的數據結構，比起列表(list)來說，叠代器最大的優勢就是延遲計算，按需使用，從而提高開發體驗和執行效率，以至於在Python 3中map,filter等操作返回的不再是列表而是叠代器。
話雖這麽說，但大家平時用到的叠代器大概只有range了，而透過iter函式把列表物件轉化為叠代器物件又有點多此一舉，這時候我們今天的主角itertools就該上場了。
使用itertools
itertools中的函式大多是返回各種叠代器物件，作為python內建的系統庫，使用起來語法簡潔，執行效率也很高。
itertools.accumulate
簡單來說就是累加。
>>> import itertools
>>> x = itertools.accumulate(range(10))
>>> print(list(x))
[0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45]
itertools.chain
連線多個列表或者叠代器。
>>> 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數目的元素不重復的所有組合
>>> 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
允許重復元素的組合
>>> x = itertools.combinations_with_replacement( ABC , 2)
>>> print(list(x))
[( A , A ), ( A , B ), ( A , C ), ( B , B ), ( B , C ), ( C , C )]
itertools.compress
按照真值表篩選元素
>>> x = itertools.compress(range(5), (True, False, True, True, False))
>>> print(list(x))
[0, 2, 3]
itertools.count
就是一個計數器,可以指定起始位置和步長
>>> 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
迴圈指定的列表和叠代器
>>> x = itertools.cycle( ABC )
>>> print(list(itertools.islice(x, 0, 10, 1)))
[ A , B , C , A , B , C , A , B , C , A ]
itertools.dropwhile
按照真值函式丟棄掉列表和叠代器前面的元素
>>> x = itertools.dropwhile(lambda e: e < 5, range(10))
>>> print(list(x))
[5, 6, 7, 8, 9]
itertools.filterfalse
保留對應真值為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
按照分組函式的值對元素進行分組
>>> x = itertools.groupby(range(10), lambda x: x < 5or 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
上文使用過的函式，對叠代器進行切片
>>> x = itertools.islice(range(10), 0, 9, 2)
>>> print(list(x))
[0, 2, 4, 6, 8]
itertools.permutations
產生指定數目的元素的所有排列(順序有關)
>>> 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
產生多個列表和叠代器的(積)
>>> 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
簡單的生成一個擁有指定數目元素的叠代器
>>> x = itertools.repeat(0, 5)
>>> print(list(x))
[0, 0, 0, 0, 0]
itertools.starmap
類似map
>>> x = itertools.starmap(str.islower, aBCDefGhI )
>>> print(list(x))
[True, False, False, False, True, True, False, True, False]
itertools.takewhile
與dropwhile相反，保留元素直至真值函式值為假。
>>> x = itertools.takewhile(lambda e: e < 5, range(10))
>>> print(list(x))
[0, 1, 2, 3, 4]
itertools.tee
這個函式我也不是很懂，似乎是生成指定數目的叠代器
>>> 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
類似於zip，不過已較長的列表和叠代器的長度為準
>>> 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)]
結語
以上就是對 itertools 庫中常用函式的介紹。大家大致了解這些功能即可，不必死記硬背，實際開發中有相關需求時可以再針對具體函式查詢詳細文件。
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