Python学习笔记__12.7章 itertools

我是条汉子

　　# 这是学习廖雪峰老师python教程的学习笔记
　　1、概览
　　Python的内建模块itertools提供了非常有用的用于操作迭代对象的函数。
　　1.1、itertools提供的几个“无限”迭代器
　　0）count()
　　>>> import itertools
　　>>> natuals = itertools.count(1)
　　>>> for n in natuals:
　　...     print(n)
　　count()会创建一个无限的迭代器，所以上述代码会打印出自然数序列，根本停不下来，只能按Ctrl+C退出。
　　1）cycle()
　　cycle()会把传入的一个序列无限重复下去
　　>>> import itertools
　　>>> cs = itertools.cycle('ABC') # 注意字符串也是序列的一种
　　>>> for c in cs:
　　...     print(c)
　　2）repeat()
　　repeat()负责把一个元素无限重复下去，不过如果提供第二个参数就可以限定重复次数
　　>>> ns = itertools.repeat('A', 3)
　　>>> for n in ns:
　　...     print(n)
　　3）takewhile()
　　可以通过takewhile()等函数根据条件判断来对无限循环截取出一个有限的序列
　　>>> natuals = itertools.count(1)
　　>>> ns = itertools.takewhile(lambda x: x <= 10, natuals)
　　>>> list(ns)
　　[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
　　1.2、itertools提供的几个迭代器操作函数
　　1）chain()
　　chain()可以把一组迭代对象串联起来，形成一个更大的迭代器
　　>>> for c in itertools.chain('ABC', 'XYZ'):
　　...     print(c)
　　# 迭代效果：'A' 'B' 'C' 'X' 'Y' 'Z'
　　2）groupby()
　　groupby()把迭代器中相邻的重复元素挑出来放在一起：
　　>>> for key, group in itertools.groupby('AAABBBCCAAA'):
　　...     print(key, list(group))
　　...
　　A ['A', 'A', 'A']
　　B ['B', 'B', 'B']
　　C ['C', 'C']
　　A ['A', 'A', 'A']
　　挑选规则是通过函数完成的，只要作用于函数的两个元素返回的值相等，这两个元素就被认为是在一组的，而函数返回值作为组的key。
　　>>> for key, group in itertools.groupby('AaaBBbcCAAa', lambda c: c.upper()): # 忽略大小写
　　...     print(key, list(group))
　　...
　　A ['A', 'a', 'a']
　　B ['B', 'B', 'b']
　　C ['c', 'C']
　　A ['A', 'A', 'a']
　　注意：itertools模块提供的全部是处理迭代功能的函数，它们的返回值不是list，而是Iterator，只有用for循环迭代的时候才真正计算。
　　2、例题
　　计算圆周率可以根据公式：
　　利用Python提供的itertools模块，我们来计算这个序列的前N项和：
　　# -*- coding: utf-8 -*-
　　import itertools
　　方法一：
　　def pi(N):
　　n=itertools.count(1,2)  # 取出奇数序列，从1开始，步长为2
　　ns=itertools.takewhile(lambda x:x<=2*N,n) #取出前N个数
　　num=list(ns)  #将Iterator 序列化
　　sum=0
　　for n in num: # 循环，if判断取值
　　if n%4==1:
　　n=4/n
　　else:
　　n=-4/n
　　sum+=n
　　return sum
　　方法二（网友写）：
　　def pi(N):
　　' 计算pi的值 '
　　# step 1: 创建一个奇数序列: 1, 3, 5, 7, 9, ...
　　list1 = itertools.count(1, 2)
　　# step 2: 取该序列的前N项: 1, 3, 5, 7, 9, ..., 2*N-1.
　　list2 = list(itertools.takewhile(lambda x: x < 2 * N, list1))
　　# step 3: 添加正负符号并用4除: 4/1, -4/3, 4/5, -4/7, 4/9, ...
　　list3 = [4 / (-i) for i in list2[1::2]] + [4 / i for i in list2[::2]]
　　# step 4: 求和:
　　return sum(list3) #这里求和得用sum()函数，sum函数将list3中的所有值相加