摘要：itertools模块介绍；常用的操作迭代对象函数：count()，cycle()，repeat()，takewhile()，chain()，groupby()；计算圆周率

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目录

常用内置模块
itertools
count( )
cycle( )
repeat( )
takewhile()
chain( )
groupby( )
【练习】计算圆周率pi

常见内置模块

itertools

itertools模块提供了常用的操作迭代对象的函数。

count( )

count( )函数可创建一个无限迭代器，输入参数是start，从哪开始；step，每隔几个输出一个，默认为0。

>>> import itertools
>>> natuals = itertools.count(1)
>>> for n in natuals:
...     print(n)
...
1
2
3
...

cycle( )

cycle( )函数也是创建一个无限迭代器，把传入的序列无限循环输出。

>>> import itertools
>>> cs = itertools.cycle('AB')                    # 注意字符串也是序列的一种
>>> for c in cs:
...     print(c)
...
'A'
'B'
'A'
'B'
'A'
'B'
...

repeat( )

repeat( )函数同样创建一个无限迭代器，把一个元素重复指定次数

>>> ns = itertools.repeat('A', 5)
>>> for n in ns:
...     print(n)
...
A
A
A
A
A

takewhile()

如果一个无限序列在无限地迭代输出，我们只能用ctrl+c强制退出运行。

所以通过会借助takewhile( )函数添加条件，拿取有限序列。

>>> natuals = itertools.count(1)
>>> ns = itertools.takewhile(lambda x: x <= 15, natuals)
>>> list(ns)
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15] 

需要注意的是，takewhile的第一个参数函数返回值一旦为False，则停止拿取。

chain( )

chain( )函数把一组迭代对象组合成更大的迭代器。

>>>import itertools
>>>for c in itertools.chain('AB','12'):
...    print(c)
...
A 
B 
1 
2 

groupby( )

groupby( )函数将迭代器中的元素进行分组，如果相同的相邻元素会分成一组。

>>>import itertools
>>>for key, group in itertools.groupby('AA2222BBAA'):
...    print(key, list(group))
...
A ['A', 'A'] 
2 ['2', '2', '2', '2'] 
B ['B', 'B'] 
A ['A', 'A']

我们还可以在添加一个函数作为参数，groupby就会根据函数的返回值是否相等来进行分组。比如忽略字母大小写进行分组：

>>>import itertools
>>>for key, group in itertools.groupby('AaAa222BbAA', lambda c: c.upper()):
...    print(key, list(group))
...
A ['A', 'a', 'A', 'a'] 
2 ['2', '2', '2'] 
B ['B', 'b'] 
A ['A', 'A'] 

【练习】计算圆周率pi

（练习源自廖雪峰官网）
计算圆周率可以根据公式：π=(4/1)-(4/3)+(4/5)-(4/7)+...+(-1)^n-1(2n-1)
利用Python提供的itertools模块，我们来计算这个序列的前N项和：

# -*- coding: utf-8 -*-
import itertools

def pi(N):
    ' 计算pi的值 '
    # step 1: 创建一个奇数序列: 1, 3, 5, 7, 9, ...
    ns = itertools.count(1, 2)
    # step 2: 取该序列的前N项: 1, 3, 5, 7, 9, ..., 2*N-1.
    ns = itertools.takewhile(lambda x: x <= 2*N-1, ns)
    # step 3: 添加正负符号并用4除: 4/1, -4/3, 4/5, -4/7, 4/9, ...
    sum = 0
    for i in ns:
        sum = sum + (-1)**((i+1)/2-1)*4/i       # (-1)**((i+1)/2-1)表示-1的n-1次方
    # step 4: 求和:
    return sum

# 测试:
print(pi(10))
print(pi(100))
print(pi(1000))
print(pi(10000))
assert 3.04 < pi(10) < 3.05
assert 3.13 < pi(100) < 3.14
assert 3.140 < pi(1000) < 3.141
assert 3.1414 < pi(10000) < 3.1415
print('ok')

运行结果：

ok

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以上就是本节的全部内容，感谢你的阅读。

下一节内容：常用内置模块之 contextlib

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