python itertools包內建無限迭代器

2022-03-09 13:01:03

1、count()建立自然數序列

import itertools
 
n = 0
natuals = itertools.count(1)
for m in natuals:
    print(m)

因為count(n)會建立一個無限的迭代器，起始數位為n，迭代至無窮大。所以上述程式碼會列印出自然數序列，根本停不下來，只能按Ctrl+C退出。

執行結果：

0 1 2 3 4 5 6 7 ...

cycle()會把傳入的一個序列無限重複下去。

範例1、迴圈列表中的內容：

natuals = itertools.cycle([1, 2, 3])
for m in natuals:
    print(m)

執行結果：

1 2 3 1 2 3 1 2 3 ...

範例2、字串中字元迴圈：

import itertools
cs = itertools.cycle('ABC') # 注意字串也是序列的一種
for c in cs:
    print(c)

執行結果：

A B C A B C A B C ...

repeat()負責把一個元素無限重複下去（預設行為），不過如果提供第二個引數就可以限定重複次數。

ns = itertools.repeat('A', 3)
for n in ns:
    print(n)

執行結果：

A A A ...

無限序列只有在for迭代時才會無限地迭代下去，如果只是建立了一個迭代物件，它不會事先把無限個元素生成出來，事實上也不可能在記憶體中建立無限多個元素。無限序列雖然可以無限迭代下去，但是通常我們會通過takewhile()等函數根據條件判斷來擷取出一個有限的序列。

import itertools
 
natuals = itertools.count(1)
ns = itertools.takewhile(lambda x: x <= 10, natuals)
print(list(ns))

執行結果：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

迭代器測試：

對於有限資料的迭代器，每呼叫一次，迭代器內資料彈出。

import itertools
 
natuals = itertools.count(1)
ns = itertools.takewhile(lambda x: x <= 3, natuals)
for n in ns:
    print(n)
 
print(list(ns))

執行結果：

1 2 3 []

chain()可以把一組迭代物件串聯起來，形成一個更大的迭代器。

for c in itertools.chain('ABC', 'XYZ'):
    print(c)

執行結果：

'A' 'B' 'C' 'X' 'Y' 'Z'

groupby()把迭代器中相鄰的重複元素挑出來放在一起，更多的用於字串。

for key, group in itertools.groupby('AAABBBCCAAA'):
    print(key, list(group))

執行結果：

A ['A', 'A', 'A']
B ['B', 'B', 'B']
C ['C', 'C']
A ['A', 'A', 'A']

實際上挑選規則是通過函數完成的，只要作用於函數的兩個元素返回的值相等，這兩個元素就被認為是在一組的，而函數返回值作為組的key。如果我們要忽略大小寫分組，就可以讓元素'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))

執行結果：

A ['A', 'a', 'a']
B ['B', 'B', 'b']
C ['c', 'C']
A ['A', 'A', 'a']

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