Python标准库之循环器(itertools)介绍
在循环对象和函数对象中，我们了解了循环器(iterator)的功能。循环器是对象的容器，包含有多个对象。通过调用循环器的next()方法(__next__()方法，在Python3.x中)，循环器将依次返回一个对象。直到所有的对象遍历穷尽，循环器将举出StopIteration错误。
在foriiniterator结构中，循环器每次返回的对象将赋予给i，直到循环结束。使用iter()内置函数，我们可以将诸如表、字典等容器变为循环器。比如:
foriiniter([2,4,5,6]): print(i)
标准库中的itertools包提供了更加灵活的生成循环器的工具。这些工具的输入大都是已有的循环器。另一方面，这些工具完全可以自行使用Python实现，该包只是提供了一种比较标准、高效的实现方式。这也符合Python“只有且最好只有解决方案”的理念。
#importthetools fromitertoolsimport*
无穷循环器
count(5,2) #从5开始的整数循环器，每次增加2，即5,7,9,11,13,15...
cycle('abc') #重复序列的元素，既a,b,c,a,b,c...
repeat(1.2) #重复1.2，构成无穷循环器，即1.2,1.2,1.2,...
repeat也可以有一个次数限制:
repeat(10,5) #重复10，共重复5次
函数式工具
函数式编程是将函数本身作为处理对象的编程范式。在Python中，函数也是对象，因此可以轻松的进行一些函数式的处理，比如map(),filter(),reduce()函数。
itertools包含类似的工具。这些函数接收函数作为参数，并将结果返回为一个循环器。
比如：
fromitertoolsimport* rlt=imap(pow,[1,2,3],[1,2,3]) fornuminrlt: print(num)
上面显示了imap函数。该函数与map()函数功能相似，只不过返回的不是序列，而是一个循环器。包含元素1,4,27，即1**1,2**2,3**3的结果。函数pow(内置的乘方函数)作为第一个参数。pow()依次作用于后面两个列表的每个元素，并收集函数结果，组成返回的循环器。
此外，还可以用下面的函数:
starmap(pow,[(1,1),(2,2),(3,3)])
pow将依次作用于表的每个tuple。
ifilter函数与filter()函数类似，只是返回的是一个循环器。
ifilter(lambdax:x>5,[2,3,5,6,7]
将lambda函数依次作用于每个元素，如果函数返回True，则收集原来的元素。6,7
此外，
ifilterfalse(lambdax:x>5,[2,3,5,6,7])
与上面类似，但收集返回False的元素。2,3,5
takewhile(lambdax:x<5,[1,3,6,7,1])
当函数返回True时，收集元素到循环器。一旦函数返回False，则停止。1,3
dropwhile(lambdax:x<5,[1,3,6,7,1])
当函数返回False时，跳过元素。一旦函数返回True，则开始收集剩下的所有元素到循环器。6,7,1。
组合工具
我们可以通过组合原有循环器，来获得新的循环器。
chain([1,2,3],[4,5,7]) #连接两个循环器成为一个。1,2,3,4,5,7
product('abc',[1,2]) #多个循环器集合的笛卡尔积。相当于嵌套循环
form,ninproduct('abc',[1,2]):
printm,n
permutations('abc',2) #从'abcd'中挑选两个元素，比如ab,bc,...将所有结果排序，返回为新的循环器。
注意，上面的组合分顺序，即ab,ba都返回。
combinations('abc',2) #从'abcd'中挑选两个元素，比如ab,bc,...将所有结果排序，返回为新的循环器。
注意，上面的组合不分顺序，即ab,ba的话，只返回一个ab。
combinations_with_replacement('abc',2)#与上面类似，但允许两次选出的元素重复。即多了aa,bb,cc。
groupby()
将key函数作用于原循环器的各个元素。根据key函数结果，将拥有相同函数结果的元素分到一个新的循环器。每个新的循环器以函数返回结果为标签。
这就好像一群人的身高作为循环器。我们可以使用这样一个key函数:如果身高大于180，返回"tall"；如果身高底于160，返回"short";中间的返回"middle"。最终，所有身高将分为三个循环器，即"tall","short","middle"。
defheight_class(h):
ifh>180:
return"tall"
elifh<160:
return"short"
else:
return"middle"friends=[191,158,159,165,170,177,181,182,190]friends=sorted(friends,key=height_class)
form,ningroupby(friends,key=height_class):
print(m)
print(list(n))
注意，groupby的功能类似于UNIX中的uniq命令。分组之前需要使用sorted()对原循环器的元素，根据key函数进行排序，让同组元素先在位置上靠拢。
其它工具
compress('ABCD',[1,1,1,0]) #根据[1,1,1,0]的真假值情况，选择第一个参数'ABCD'中的元素。A,B,C
islice() #类似于slice()函数，只是返回的是一个循环器
izip() #类似于zip()函数，只是返回的是一个循环器。
总结
itertools的工具都可以自行实现。itertools只是提供了更加成形的解决方案。