Python迭代器：itertools

2022-03-12

介绍一下Python的官方迭代库itertools中的组合迭代器（Combinatoric iterators）。

组合迭代器（Combinatoric iterators）:

Iterator	Arguments	Results
product()	p, q, … [repeat=1]	cartesian product, equivalent to a nested for-loop
permutations()	p[, r]	r-length tuples, all possible orderings, no repeated elements
combinations()	p, r	r-length tuples, in sorted order, no repeated elements
combinations_with_replacement()	p, r	r-length tuples, in sorted order, with repeated elements

1.itertools.product(*iterables, repeat=1)

itertools.product()是一个产生笛卡尔积的函数，与[(x,y) for x in A for y in B]功能类似，其中repeat为做笛卡尔积的次数。

list(itertools.product('ABCD', 'abc'))
# [('A', 'a'), ('A', 'b'), ('A', 'c'), ('B', 'a'), ('B', 'b'), ('B', 'c'), ('C', 'a'), ('C', 'b'), ('C', 'c'), ('D', 'a'), ('D', 'b'), ('D', 'c')]

list(itertools.product('ABCD', 'abc', repeat=2))
# [('A', 'a', 'A', 'a'), ('A', 'a', 'A', 'b'), ('A', 'a', 'A', 'c'), ... , ('D', 'c', 'D', 'a'), ('D', 'c', 'D', 'b'), ('D', 'c', 'D', 'c')]

2.itertools.permutations(iterable, r=None)

返回长度为r的iterable的排列。（每一项中的元素有序）

list(itertools.permutations('ABCD'))
# [('A', 'B', 'C', 'D'), ('A', 'B', 'D', 'C'), ('A', 'C', 'B', 'D'), ... , ('D', 'B', 'C', 'A'), ('D', 'C', 'A', 'B'), ('D', 'C', 'B', 'A')]

list(itertools.permutations('ABCD', 2))
# [('A', 'B'), ('A', 'C'), ('A', 'D'), ('B', 'A'), ('B', 'C'), ('B', 'D'), ('C', 'A'), ('C', 'B'), ('C', 'D'), ('D', 'A'), ('D', 'B'), ('D', 'C')]

3.itertools.combinations(iterable, r)

返回长度为r的iterable的组合。(每一项中的元素无序，并且不重复)

1 2	list(itertools.combinations('ABCD', 2)) # [('A', 'B'), ('A', 'C'), ('A', 'D'), ('B', 'C'), ('B', 'D'), ('C', 'D')]

4.itertools.combinations_with_replacement(iterable, r)

返回长度为r的iterable的组合。(每一项中的元素无序，并且可重复)

1 2	list(itertools.combinations_with_replacement('ABCD', 2)) # [('A', 'A'), ('A', 'B'), ('A', 'C'), ('A', 'D'), ('B', 'B'), ('B', 'C'), ('B', 'D'), ('C', 'C'), ('C', 'D'), ('D', 'D')]

参考：

[1] itertools — Functions creating iterators for efficient looping