Python編程itertools模塊處理可迭代集合相關(guān)函數(shù)有哪些

這篇文章主要介紹Python編程itertools模塊處理可迭代集合相關(guān)函數(shù)有哪些，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

容器與可迭代對(duì)象

在正式開(kāi)始前先補(bǔ)充一些基本概念在 Python 中存在容器 與 可迭代對(duì)象

• 容器：用來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，例如 列表，元組，字典，集合等內(nèi)容；

• 可迭代對(duì)象：實(shí)現(xiàn)了 __iter__ 方法的對(duì)象就叫做可迭代對(duì)象。

從可迭代對(duì)象中還衍生出 迭代器 與 生成器：

• 迭代器：既實(shí)現(xiàn)了 __iter__，也實(shí)現(xiàn)了 __next__ 方法的對(duì)象叫做迭代器；

• 生成器：具有 yield 關(guān)鍵字的函數(shù)都是生成器。

這樣就比較清楚了，可迭代對(duì)象的范圍要大于容器。而且可迭代對(duì)象只能使用一次，使用完畢再獲取值就會(huì)提示 StopIteration 異常。

除此之外，可迭代對(duì)象還有一些限制：

• 不能對(duì)可迭代對(duì)象使用 len 函數(shù)；

• 可以使用 next 方法處理可迭代對(duì)象，容器也可以通過(guò) iter 函數(shù)轉(zhuǎn)換成迭代器；

• for 語(yǔ)句會(huì)自動(dòng)調(diào)用容器的 iter 函數(shù)，所以容器也能被循環(huán)迭代。

count() 函數(shù)

count 函數(shù)一般與 range 函數(shù)對(duì)比學(xué)習(xí)，例如 range 函數(shù)需要定義生成范圍的下限，上限與步長(zhǎng)可選，而 count 函數(shù)不同，指定下限與步長(zhǎng)，上限值不用聲明。

函數(shù)原型聲明如下

count(start=0, step=1) --> count object

測(cè)試代碼如下，其中必須添加跳出循環(huán)的判定條件，否則代碼會(huì)一直運(yùn)行下去。

from itertools import count
a = count(5, 10)
for i in a:
    print(i)
    if i > 100:
        break

除此之外，count 函數(shù)還接收非整數(shù)參數(shù)，所以下述代碼中定義的也是正確的。

from itertools import count
a = count(0.5, 0.1)
for i in a:
    print(i)
    if i > 100:
        break

cycle 函數(shù)

用 cycle 函數(shù)可以循環(huán)一組值，測(cè)試代碼如下所示：

from itertools import cycle
x = cycle('夢(mèng)想橡皮擦abcdf')
for i in range(5):
    print(next(x), end=" ")
print("\n")
print("*" * 100)
for i in range(5):
    print(next(x), end=" ")

代碼輸出如下內(nèi)容：

夢(mèng) 想 橡 皮 擦
****************************************************************************************************
a b c d f

可以看到 cycle 函數(shù)與 for 循環(huán)非常類(lèi)似。

repeat 函數(shù)

repeat 函數(shù)用于重復(fù)返回某個(gè)值，官方給出的函數(shù)描述如下所示：

class repeat(object):
    """
    repeat(object [,times]) -> create an iterator which returns the object
    for the specified number of times.  If not specified, returns the object
    endlessly.

進(jìn)行一下簡(jiǎn)單的測(cè)試，看一下效果：

from itertools import repeat
x = repeat('橡皮擦')
for i in range(5):
    print(next(x), end=" ")
print("\n")
print("*" * 100)
for i in range(5):
    print(next(x), end=" ")

怎么看這個(gè)函數(shù)，都好像沒(méi)有太大用處。

enumerate 函數(shù)，添加序號(hào)

這個(gè)函數(shù)在前面的文章中，已經(jīng)進(jìn)行過(guò)簡(jiǎn)單介紹，并且該函數(shù)在 __builtins__ 包中，所以不再過(guò)多說(shuō)明

基本格式如下所示：

enumerate(sequence, [start=0])

其中 start 參數(shù)是下標(biāo)起始位置。

accumulate 函數(shù)

該函數(shù)基于給定的函數(shù)返回一個(gè)可迭代對(duì)象，默認(rèn)是累加效果，即第二個(gè)參數(shù)為 operator.add，測(cè)試代碼如下：

from itertools import accumulate
data = [1, 2, 3, 4, 5]
# 計(jì)算累積和
print(list(accumulate(data)))  # [1, 3, 6, 10, 15]

針對(duì)上述代碼，修改為累積。

from itertools import accumulate
import operator
data = [1, 2, 3, 4, 5]
# 計(jì)算累積
print(list(accumulate(data, operator.mul)))

除此之外，第二個(gè)參數(shù)還可以為 max，min 等函數(shù)，例如下述代碼：

from itertools import accumulate
data = [1, 4, 3, 2, 5]
print(list(accumulate(data, max)))

代碼輸出如下內(nèi)容，其實(shí)是將 data 里面的任意兩個(gè)值進(jìn)行了比較，然后留下最大的值。

[1, 4, 4, 4, 5]

chain 與 groupby 函數(shù)

chain 函數(shù)用于將多個(gè)迭代器組合為單個(gè)迭代器，而 groupby 可以將一個(gè)迭代器且分為多個(gè)子迭代器。

首先展示一下 groupby 函數(shù)的應(yīng)用：

from itertools import groupby
a = list(groupby('橡橡皮皮擦擦'))
print(a)

輸出內(nèi)容如下所示：

[('橡', <itertools._grouper object at 0x0000000001DD9438>),
('皮', <itertools._grouper object at 0x0000000001DD9278>),
('擦', <itertools._grouper object at 0x00000000021FF710>)]

為了使用 groupby 函數(shù)，建議先對(duì)原列表進(jìn)行排序，因?yàn)樗怯悬c(diǎn)像切片一樣，發(fā)現(xiàn)不同的就分出一個(gè)迭代器。

chain 函數(shù)的用法如下，將多個(gè)迭代對(duì)象進(jìn)行拼接：

from itertools import groupby, chain
a = list(chain('ABC', 'AAA', range(1,3)))
print(a)

zip_longest 與 zip

zip 函數(shù)在之前的博客中已經(jīng)進(jìn)行過(guò)說(shuō)明，zip_longest 與 zip 的區(qū)別就是，zip 返回的結(jié)果以最短的序列為準(zhǔn)，而 zip_longest 以最長(zhǎng)的為準(zhǔn)。

測(cè)試代碼如下，自行比對(duì)結(jié)果即可。

from itertools import zip_longest
a = list(zip('ABC', range(5), [10, 20, 30, 40]))
print(a)
a = list(zip_longest('ABC', range(5), [10, 20, 30, 40]))
print(a)

zip_logest 如果碰到長(zhǎng)度不一致的序列，缺少部分會(huì)填充 None。

tee 函數(shù)

tee 函數(shù)可以克隆可迭代對(duì)象，產(chǎn)出多個(gè)生成器，每個(gè)生成器都可以產(chǎn)出輸入的各個(gè)元素。

from itertools import tee
a = list(tee('橡皮擦'))
print(a)

compress 函數(shù)

該函數(shù)通過(guò)謂詞（是否，True/False）來(lái)確定對(duì)某個(gè)元素的取舍問(wèn)題，最簡(jiǎn)單的代碼如下所示：

from itertools import compress
a = list(compress('橡皮擦', (0, 1, 1)))
print(a)

islice、dropwhile、takewhile、filterfalse、filter

這幾個(gè)函數(shù)都是從輸入的可迭代對(duì)象中獲取一個(gè)子集，而且不修改元素本身。

本部分只羅列各個(gè)函數(shù)的原型聲明，具體用法直接參考使用即可。

islice(iterable, stop) --> islice object
islice(iterable, start, stop[, step]) --> islice object
dropwhile(predicate, iterable) --> dropwhile object
takewhile(predicate, iterable) --> takewhile object
filterfalse(function or None, sequence) --> filterfalse object

其中只有 filterfalse 中的參數(shù)是函數(shù)在前，序列在后。

測(cè)試代碼如下，尤其注意第一個(gè)參數(shù)是 callable 即函數(shù)。

from itertools import islice, dropwhile, takewhile, filterfalse
a = list(filterfalse(lambda x: x in ["皮", "擦"], '橡皮擦'))
print(a)

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