4.3.5 标准库中的生成器函数

itertools 模块提供了很多生成器函数，这些函数处理可迭代的对象，并且返回生成器（节省内存，可迭代）。想要了解生成器函数，唯一可能的知识来源就是这篇官方文档，本节会做简单的翻译和解释。它把生成器函数分为三大类。

第一类函数返回的是无限生成器：

函数名	参数	返回结果	示例
count()	start, [step]	start, start+step, start+2*step, …	count(10) --> 10 11 12 13 14 ...
copy()	p（数组）	p0, p1, ...， pn, p0, p1, ...	cycle('ABCD') --> A B C D A B C D ...
repeat()	elem [,n]	elem, elem, elem, … 无尽队列或最多 n 次	repeat(10, 3) --> 10 10 10

这三个函数的注释都说明得清楚了，配合示例应该非常容易理解。

第二类函数返回的是有限生成器，长度和传入的可迭代对象有关，我选择几个比较常用的列出来 ：

函数名	参数	返回结果	示例
accumulate()	p [,func]	p0, func(p0, p1), func(p1, p2), func(p2, p3) ...	accumulate([1,2,3,4,5]) --> 1 3 6 10 15
chain()	p, q, …	p0, p1, … plast, q0, q1, …	chain('ABC', 'DEF') --> A B C D E F
compress()	data, selectors	(d[0] if s[0]), (d[1] if s[1]), …	compress('ABCDEF', [1,0,1,0,1,1]) --> A C E F
dropwhile()	pred, seq	假设 pred 在第 n 个元素开始不成立：seq[n], seq[n+1]	dropwhile(lambda x: x 6 4 1
tee()	it, n	产出 n 各元素的数组，每个元素可以看做 it 的备份，相当于把 it 复制了 n 份	tee('ABC', 2) --> g1, g2(迭代 g1 和 g2 都会得到 A、B、C)

最后一类是可以实现排列组合操作的生成器函数：

函数名	参数	返回结果
product()	p, q, … [repeat=1]	生成各个可迭代对象的笛卡尔积，n 表示每个可迭代对象对象重复几次
permutations()	p[, r]	序列 p 所有长度为 r 的无重复元素排列
combinations_with_replacement()	p, [r]	序列 p 所有长度为 r 的有重复元素有序排列
combinations()	p, [r]	序列 p 所有长度为 r 的有重复元素有序排列

举例说明：

from itertools import *

# ABC 和 12 的笛卡尔积，所以共有 6 个元素
# 得到：A1、A2、B1、B2、C1、C2
l1 = list(product('ABC', '12'))

# 相当于 product('AB', 'AB')
# 得到：AA、AB、BA、BB
l2 = list(product('AB', repeat=2))

# ABCD 所有所有长度为 2 的无重复、无序子排列
# 每个元素可以和除了自己的另外三个元素组合，因此有 4 * 3 个
# 得到：AB、AC、AD、BA、BC、BD、CA、CB、CD、DA、DB、DC
l3 = list(permutations('ABCD', 2))

# ABCD 所有所有长度为 2 的无重复、有序子排列
# AB 和 BA 会被认为是相同的，所以只有 12 / 2 = 6 个
# AB、AC、AD、BC、BD、CD
l4 = list(combinations('ABCD', 2))

# ABCD 所有所有长度为 2 的有重复、有序子排列
# AA、BB 这样的也合法，所以有 6 + 4 = 10 个
# 得到：AA、AB、AC、AD、BB、BC、BD、CC、CD、DD
l5 = list(combinations_with_replacement('ABCD', 2))

本节仅列出了一部分常用的生成器函数，他们是系统库提供的轮子。因此在自己实现关于序列的操作以前，应该思考下这是否是常见操作，系统是否已经提供了轮子。在官方文档的最后一节 还有一些基于上述生成器函数的拓展，通过简单的封装了 itertools 模块中的生成器函数，提供了更多常见的函数，比如 take、tail、consume、nth、flatten 等等，强烈建议阅读一遍并且形成基本印象!