Python 进阶 —— itertools

2024-04-26 14:25:01

itertools，顾名思义，用作迭代的工具，它不会直接返回一个序列，而是返回一个可迭代的对象，用于 for 循环迭代取出，或者 list comprehension。

1. permutations vs combinations

Akn=n!(n−k)!Ckn=n!(n−k)!k!

A_n^k=\frac{n!}{(n-k)!}\\ C_n^k=\frac{n!}{(n-k)!k!}

也即排列是组合的 k!k!，当 k=2k=2 时，排列是组合的 2 倍；

也即是数学（组合数学）上的排列组合，permutation 对顺序敏感（{1, 2}, {2, 1} 是不同的排列），combination 对顺序不敏感（{1, 2, 3}, {1, 3, 2}, … 都是相同的组合）。

（1）实现 C23=3C_3^2=3（组合 3 者之中的两个）

>>> from itertools import combinations, permutations
>>> seq = ['r', 'g', 'b']
>>> for c in combinations(seq, 2):print(c)
('r', 'g')
('r', 'b')
('g', 'b')

（2）实现 A23=6A_3^2=6（排列三者之中的两个）

>>> from itertools import combinations, permutations
>>> seq = ['r', 'g', 'b']
>>> for c in permutations(seq, 2):print(c)
('r', 'g')
('r', 'b')
('g', 'r')
('g', 'b')
('b', 'r')
('b', 'g')

注意，permutations 方法并不去除重复项：

>> list(permutations([1, 1, 2]))
[(1, 1, 2), (1, 2, 1), (1, 1, 2), (1, 2, 1), (2, 1, 1), (2, 1, 1)]
>> set(permutations([1, 1, 2]))
{(1, 1, 2), (1, 2, 1), (2, 1, 1)}

1,1,2 三个数字的排列数应当为：A33A22=3\frac{A_3^3}{A_2^2}=3

2. chain

顾名思义，连接；

>> chain([1, 2], [3, 4])
<itertools.chain at 0x3ddf278>
>> list(chain([1, 2], [3, 4]))
[1, 2, 3, 4]

Return a chain object whose .__next__() method returns elements from the first iterable until it is exhausted, then elements from the next iterable, until all of the iterables are exhausted；

chain 功能上更多地等价于 list 的 extend 操作，而不是 zip。

chain 基本上实现了：

for iter in xx:for i in iter:...

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