在解决优化问题的过程中，经常需要遍历所有的情况，不仅需要考虑内存的问题，所需要迭代内容的生成也是一件很麻烦的事情，我曾经尝试过网格生成等方法，效果并不理想，十分复杂，直到我发现了它
原教程地址：高效的 itertools 模块
itertools 是python的一个很小的模块，是python标准库中的，不需要另外安装
首先介绍迭代器的三种类型
- 无限迭代器：生成一个无限序列，比如自然数序列
1, 2, 3, 4, ...； - 有限迭代器：接收一个或多个序列（sequence）作为参数，进行组合、分组和过滤等；
- 组合生成器：序列的排列、组合，求序列的笛卡儿积等；
无限迭代器
itertools 模块提供了三个函数（事实上，它们是类）用于生成一个无限序列迭代器：
count(firstval=0, step=1)
创建一个从 firstval (默认值为 0) 开始，以 step (默认值为 1) 为步长的的无限整数迭代器
cycle(iterable)
对 iterable 中的元素反复执行循环，返回迭代器
repeat(object [,times]
反复生成 object，如果给定 times，则重复次数为 times，否则为无限
下面，让我们看看一些例子。
count
count() 接收两个参数，第一个参数指定开始值，默认为0，第二个参数指定步长，默认为1:
>>> import itertools
>>>
>>> nums = itertools.count()
>>> for i in nums:
... if i > 6:
... break
... print i
...
0
1
2
3
4
5
6
>>> nums = itertools.count(10, 2) # 指定开始值和步长
>>> for i in nums:
... if i > 20:
... break
... print i
...
10
12
14
16
18
20
cycle
cycle() 用于对iterable中的元素反复执行循环：
>>> import itertools
>>>
>>> cycle_strings = itertools.cycle('ABC')
>>> i = 1
>>> for string in cycle_strings:
... if i == 10:
... break
... print i, string
... i += 1
...
1 A
2 B
3 C
4 A
5 B
6 C
7 A
8 B
9 C
repeat
repeat() 用于反复生成一个object：
>>> import itertools
>>>
>>> for item in itertools.repeat('hello world', 3):
... print item
...
hello world
hello world
hello world
>>>
>>> for item in itertools.repeat([1, 2, 3, 4], 3):
... print item
...
[1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4]
[1, 2, 3, 4]
有限迭代器
itertools 模块提供了多个函数（类），接收一个或多个迭代对象作为参数，对它们进行组合、分组和过滤等：
- chain() 连接
- compress()
- dropwhile()
- groupby()
- ifilter()
- ifilterfalse()
- islice()
- imap()
- starmap()
- tee()
- takewhile()
- izip()
- izip_longest()
组合生成器
itertools 模块还提供了多个组合生成器函数，用于求序列的排列、组合等：
- product
- permutations
- combinations
- combinations_with_replacement
product
product 用于求多个可迭代对象的笛卡尔积，它跟嵌套的for循环等价，它的一般使用形式如下：
product(iter1, iter2, ... iterN, [repeat=1])
其中，repeat是一个关键字参数，用于指定重复生成序列的次数，
>>> from itertools import product
>>>
>>> for item in product('ABCD', 'xy'):
... print item
...
('A', 'x')
('A', 'y')
('B', 'x')
('B', 'y')
('C', 'x')
('C', 'y')
('D', 'x')
('D', 'y')
>>>
>>> list(product('ab', range(3)))
[('a', 0), ('a', 1), ('a', 2), ('b', 0), ('b', 1), ('b', 2)]
>>>
>>> list(product((0,1), (0,1), (0,1)))
[(0, 0, 0), (0, 0, 1), (0, 1, 0), (0, 1, 1), (1, 0, 0), (1, 0, 1), (1, 1, 0), (1, 1, 1)]
>>>
>>> list(product('ABC', repeat=2))
[('A', 'A'), ('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'A'), ('B', 'B'), ('B', 'C'), ('C', 'A'), ('C', 'B'), ('C', 'C')]
>>>
permutation
permutation 用于生成一个排列，它的一般使用形式如下：
permutations(iterable[, r])
其中，r 指定生成排列的元素的长度，如果不指定，则默认为可迭代对象的元素长度。
>>> from itertools import permutations
>>>
>>> permutations('ABC', 2)
<itertools.permutations object at 0x1074d9c50>
>>>
>>> list(permutations('ABC', 2))
[('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'A'), ('B', 'C'), ('C', 'A'), ('C', 'B')]
>>>
>>> list(permutations('ABC'))
[('A', 'B', 'C'), ('A', 'C', 'B'), ('B', 'A', 'C'), ('B', 'C', 'A'), ('C', 'A', 'B'), ('C', 'B', 'A')]
>>>
combination
combinations(不放回) 用于求序列的组合，它的使用形式如下：
combinations(iterable, r)
其中，r指定生成组合的元素的长度
>>> from itertools import combinations
>>>
>>> list(combinations('ABC', 2))
[('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'C')]
combinations_with_replacement（放回抽取） 和 combinations 类似，但它生成的组合包含自身元素。
>>> from itertools import combinations_with_replacement
>>>
>>> list(combinations_with_replacement('ABC', 2))
[('A', 'A'), ('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'B'), ('B', 'C'), ('C', 'C')]
本文由 CubeTian
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最后编辑时间为: 2019-09-10T21:56:33+08:00