python迭代器以及itertools模塊

迭代器       

      在python中，迭代器協議就是實現對象的__iter()方法和next()方法，其中前者返回對象本身，後者返回容器的下一個元素。實現了這兩個方法的對象就是可迭代對象。迭代器是有惰性的，只有在使用時才會產生，這就為處理大量數據提供了好處，不同一次性把所有數據寫入記憶體。下麵自己寫了一個迭代器，可以看到使用for迴圈可以處理自己編寫的迭代器，實現了迭代器協議的對象，可以使用任何類似於for迴圈這樣的迭代器工具。但是，看下麵的輸出，第二次輸出為空，這是為什麼呢？我們在使用list時，可以多次輸出同一個對象，這和實現了自己實現了迭代器協議的對象有什麼區別？

 1 class it(object):
 2     def __init__(self, n):
 3         self.a = 0
 4         self.n = n
 5 
 6     def __iter__(self):
 7         return self
 8 
 9     def next(self):
10         if self.a < self.n:
11             self.a += 1
12             return self.a
13         else:
14             raise StopIteration
15 
16 i=it(5)
17 for j in i:
18     print j,
19 print ''
20 print '------'
21 for j in i:
22     print j
23 # 1 2 3 4 5
24 # ------

      經過學習，得知，list等類型迭代器返回的是一個迭代器對象，不是返回了本身。那麼就寫瞭如下代碼進行測試，經過列印輸出可以看到，類TestIt的對象是可以反覆使用的。那麼又有一個問題了，沒有實現next()方法的對象，還是迭代器對象嗎？這是因為在使用it類時，是返回了迭代器對象的，把迭代的功能使用了it迭代器實現，也就是說相當於實現了迭代器協議。迭代器協議在python中很有用，python中有一個關於迭代器的模塊itertools，下麵我就學習一下itertools模塊，看看有哪些驚喜！

1 class TestIt(object):
2     def __init__(self, a):
3         self.a = a
4 
5     def __iter__(self):
6         return it(self.a)

itertools

無限迭代器

1 count(),接受兩個參數，第一個是開始的數字，第二個是步幅，預設從0開始，用法如下

1 import itertools as it
2 
3 c = it.count(10, 2)
4 for i in c:
5     if i > 20:
6         break
7     print i,
8 # 10 12 14 16 18 20

2 cycle(),接受一個參數，該參數是迭代器對象（列表，字元串等），會迴圈生成迭代器中的元素

1 c = it.cycle([1, 2, 3])
2 i = 1
3 for j in c:
4     if i > 7:
5         break
6     print j,
7     i += 1

3 repeat(),接受兩個參數，用於生成第一個參數n次

1 for j in it.repeat([1, 2, 3], 4):
2     print j

有限迭代器，選取感覺自己常用的介紹下

1 chain(),接受多個迭代器對象作為參數，並把它們連接起來chain('abc', [1, 2, 3])

2 compress(data, selectors), 根據後面的參數過濾前面的參數，兩個參數都需要是迭代器對象

3 dropwhile(pre, iterable)，pre參數是一個函數，當pre(i)是Ture是，返回該項以及後面所有項

4 groupby(iterable[, keyfunc])，其中iterable 是一個可迭代對象，keyfunc 是分組函數，用於對 iterable 的連續項進行分組，如果不指定，則預設對 iterable 中的連續相同項進行分組，返回一個 (key, sub-iterator) 的迭代器。

5 ifilter(function or None, sequence)，將 iterable 中 function(item) 為 True 的元素組成一個迭代器返回，如果 function 是 None，則返回 iterable 中所有計算為 True 的項

6 tee(iterable [,n])，tee 用於從 iterable 創建 n 個獨立的迭代器，以元組的形式返回，n 的預設值是 2。

1 for j in it.tee('abc', 4):
2     print list(j)

組合生成器

1 permutations(iterable[, r])，用於生成一個排列，r是生成排列的元素長度，不指定則為預設長度

1 print list(it.permutations('abc'))
2 print list(it.permutations('abc', 2))
3 # [('a', 'b', 'c'), ('a', 'c', 'b'), ('b', 'a', 'c'), ('b', 'c', 'a'), ('c', 'a', 'b'), ('c', 'b', 'a')]
4 # [('a', 'b'), ('a', 'c'), ('b', 'a'), ('b', 'c'), ('c', 'a'), ('c', 'b')]

2 combinations(iterable, r)， 求序列的組合，其中，r 指定生成組合的元素的長度,是必需的參數

3 combinations_with_replacement(iterable, r)，生成的組合包含自身元素

1 print list(it.combinations_with_replacement('abc', 2))
2 # [('a', 'a'), ('a', 'b'), ('a', 'c'), ('b', 'b'), ('b', 'c'), ('c', 'c')]