itertools庫
迭代器（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，迭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運行效率，以至於在Python 3中map,filter等操作返回的不再是列表而是迭代器。
話雖這么說但大家平時用到的迭代器大概只有range了，而通過iter函數把列表對象轉化為迭代器對象又有點多此一舉，這時候我們今天的主角itertools就該上場了。
使用itertools
itertools中的函數大多是返回各種迭代器對象，其中很多函數的作用我們平時要寫很多代碼才能達到，而在運行效率上反而更低，畢竟人家是系統庫。
itertools.accumulate
簡單來說就是累加。
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>>> import itertools
>>> x = itertools.accumulate(range(10))
>>> print(list(x))
[0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45]
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itertools.chain
連接多個列表或者迭代器。
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>>> x = itertools.chain(range(3), range(4), [3,2,1])
>>> print(list(x))
[0, 1, 2, 0, 1, 2, 3, 3, 2, 1]
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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
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>>> x = itertools.combinations(range(4), 3)
>>> print(list(x))
[(0, 1, 2), (0, 1, 3), (0, 2, 3), (1, 2, 3)]
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itertools.combinations_with_replacement
允許重復元素的組合
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>>> x = itertools.combinations_with_replacement('ABC', 2)
>>> print(list(x))
[('A', 'A'), ('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'B'), ('B', 'C'), ('C', 'C')]
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itertools.compress
按照真值表篩選元素
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>>> x = itertools.compress(range(5), (True, False, True, True, False))
>>> print(list(x))
[0, 2, 3]
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itertools.count
就是一個計數器,可以指定起始位置和步長
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>>> 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]
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itertools.cycle
循環指定的列表和迭代器
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>>> x = itertools.cycle('ABC')
>>> print(list(itertools.islice(x, 0, 10, 1)))
['A', 'B', 'C', 'A', 'B', 'C', 'A', 'B', 'C', 'A']
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itertools.dropwhile
按照真值函數丟棄掉列表和迭代器前面的元素
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>>> x = itertools.dropwhile(lambda e: e < 5, range(10))
>>> print(list(x))
[5, 6, 7, 8, 9]
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itertools.filterfalse
保留對應真值為False的元素
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>>> x = itertools.filterfalse(lambda e: e < 5, (1, 5, 3, 6, 9, 4))
>>> print(list(x))
[5, 6, 9]
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itertools.groupby
按照分組函數的值對元素進行分組
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>>> x = itertools.groupby(range(10), lambda x: x < 5 or x > 8)
>>> for condition, numbers in x:
... print(condition, list(numbers))
True [0, 1, 2, 3, 4]
False [5, 6, 7, 8]
True [9]
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itertools.islice
上文使用過的函數，對迭代器進行切片
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>>> x = itertools.islice(range(10), 0, 9, 2)
>>> print(list(x))
[0, 2, 4, 6, 8]
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itertools.permutations
產生指定數目的元素的所有排列(順序有關)
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>>> 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)]
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itertools.product
產生多個列表和迭代器的(積)
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>>> 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)]
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itertools.repeat
簡單的生成一個擁有指定數目元素的迭代器
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>>> x = itertools.repeat(0, 5)
>>> print(list(x))
[0, 0, 0, 0, 0]
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itertools.starmap
類似map
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>>> x = itertools.starmap(str.islower, 'aBCDefGhI')
>>> print(list(x))
[True, False, False, False, True, True, False, True, False]
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itertools.takewhile
與dropwhile相反，保留元素直至真值函數值為假。
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>>> x = itertools.takewhile(lambda e: e < 5, range(10))
>>> print(list(x))
[0, 1, 2, 3, 4]
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itertools.tee
這個函數我也不是很懂，似乎是生成指定數目的迭代器
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>>> 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]
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itertools.zip_longest
類似於zip，不過已較長的列表和迭代器的長度為准
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>>> 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)]
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