在 Python 中，itertools 和 functools 模块提供了丰富的工具来处理迭代和函数式编程。本文将详细介绍这两个模块的使用方法，并通过代码示例帮助你更好地理解它们。
itertools 模块提供了函数用来创建和操作迭代器，这些函数可以帮助你高效地处理数据流。
1. count(start=0, step=1)
count 是一个无限迭代器，产生从 start 开始的数字，每次递增 step。
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| import itertools
counter = itertools.count(start=1, step=2)
print(next(counter))
print(next(counter))
print(next(counter))
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2. cycle(iterable)
cycle 会无限循环迭代一个可迭代对象。
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| import itertools
cycler = itertools.cycle(['A', 'B', 'C'])
for _ in range(6):
print(next(cycler))
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3. repeat(object, times=None)
repeat 会重复输出相同的对象 times 次，times 可以省略，默认为无限循环。
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| import itertools
repeater = itertools.repeat('Hello', 3)
for item in repeater:
print(item)
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4. combinations(iterable, r)
combinations 生成指定长度 r 的组合，不会重复且不考虑顺序。
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| import itertools
items = ['A', 'B', 'C']
combs = itertools.combinations(items, 2)
for comb in combs:
print(comb)
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5. permutations(iterable, r=None)
permutations 生成指定长度 r 的排列。
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| import itertools
items = ['A', 'B', 'C']
perms = itertools.permutations(items, 2)
for perm in perms:
print(perm)
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6. chain(*iterables)
chain 将多个可迭代对象连接成一个迭代器。
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| import itertools
iterable1 = [1, 2, 3]
iterable2 = ['A', 'B', 'C']
chained = itertools.chain(iterable1, iterable2)
for item in chained:
print(item)
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functools 模块提供了高阶函数和操作可调用对象的工具。
1. reduce(function, iterable[,initializer])
reduce 函数接收一个二元函数和一个可迭代对象，对其元素进行累积运算。
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| from functools import reduce
numbers = [1, 2, 3, 4]
result = reduce(lambda x, y: x + y, numbers)
print(result)
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2. partial(func, *args, **kwargs)
partial 函数用来固定一个函数的某些参数。
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| from functools import partial
def power(base, exp):
return base ** exp
square = partial(power, exp=2)
print(square(5))
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3. lru_cache(maxsize=None)
lru_cache 可以缓存函数的返回结果，优化性能。
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| from functools import lru_cache
@lru_cache(maxsize=None)
def fibonacci(n):
if n < 2:
return n
return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2)
print(fibonacci(10))
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4. wraps(wrapper)
在创建装饰器时，wraps 可以帮助你保持原函数的元数据。
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| from functools import wraps
def my_decorator(func):
@wraps(func)
def wrapped(*args, **kwargs):
print("Function called.")
return func(*args, **kwargs)
return wrapped
@my_decorator
def say_hello():
print("Hello!")
say_hello()
print(say_hello.__name__)
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总结
通过以上内容，我们深入探讨了 itertools 和 functools 模块的常用功能。这些工具不仅能帮助你简化代码，还能提高程序的性能和可读性。希望这些示例能够帮助你在实际项目中更好地应用这些模块！
