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itertools 是 Python 内建的一个高效处理迭代器的模块，提供了创建复杂迭代器的函数工具。它包含一系列用于迭代、组合、排列、过滤等功能的迭代器构建工具，常用于数据处理和算法设计。下面是 itertools 模块中一些常见的函数介绍：

1. 无限迭代器

• itertools.count(start=0, step=1)：

  • 生成从 start 开始，每次增加 step 的无限序列。常用于构建自增序列。

import itertools
for i in itertools.count(10, 2):print(i)if i > 20:break

itertools.cycle(iterable)：

• 无限循环遍历可迭代对象。

import itertools
cycle_iter = itertools.cycle('ABC')
for _ in range(6):print(next(cycle_iter))

itertools.repeat(object, times=None)：

• 无限次或指定次数重复给定对象。

import itertools
repeat_iter = itertools.repeat('hello', 3)
print(list(repeat_iter))

2. 组合生成器

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

  • 生成输入迭代器的笛卡尔积，可用 repeat 参数控制重复次数。

import itertools
print(list(itertools.product('AB', [1, 2])))

itertools.permutations(iterable, r=None)：

• 生成长度为 r 的排列，r 默认为 iterable 的长度。

import itertools
print(list(itertools.permutations('ABC', 2)))

itertools.combinations(iterable, r)：

• 生成长度为 r 的组合，不考虑顺序。

import itertools
print(list(itertools.combinations('ABC', 2)))

itertools.combinations_with_replacement(iterable, r)：

• 生成包含重复元素的组合。

import itertools
print(list(itertools.combinations_with_replacement('AB', 2)))

3. 过滤迭代器

• itertools.filterfalse(predicate, iterable)：

  • 返回迭代器中 predicate 为 False 的元素。

import itertools
print(list(itertools.filterfalse(lambda x: x % 2 == 0, range(10))))

itertools.dropwhile(predicate, iterable)：

• 直到 predicate 为 False，开始返回剩余元素。

import itertools
print(list(itertools.dropwhile(lambda x: x < 5, range(10))))

itertools.takewhile(predicate, iterable)：

• 只返回 predicate 为 True 的元素，遇到 False 停止。

import itertools
print(list(itertools.takewhile(lambda x: x < 5, range(10))))

4. 组合工具

• itertools.chain(*iterables)：

  • 将多个可迭代对象串联在一起。

import itertools
print(list(itertools.chain('ABC', [1, 2, 3])))

itertools.islice(iterable, start, stop[, step])：

• 对迭代器切片，类似列表的切片功能。

import itertools
print(list(itertools.islice(range(10), 2, 8, 2)))

5. 累积函数

• itertools.accumulate(iterable, func=operator.add)：
  • 对 iterable 的元素进行累积计算，默认是累加，可以传入其他二元函数。

import itertools
import operator
print(list(itertools.accumulate([1, 2, 3, 4], operator.mul)))

itertools 提供了高效、内存友好的迭代工具，尤其适用于处理大规模数据和流式数据操作