本文深入介绍了Python标准库itertools的强大功能，它提供了一系列高效、省内存的迭代工具，能够帮助开发者轻松生成各种组合、创建无限序列以及灵活处理可迭代对象。文章详细讲解了无限迭代器（count, cycle, repeat）、组合迭代器（product, permutations, combinations）以及工具迭代器（chain, islice, compress）的用法，并通过代码示例展示了它们在实际场景中的应用。itertools模块以其优雅的“高级感”和内存效率，是Python程序员提升代码质量的得力助手，特别适合需要处理大量数据或复杂序列生成的场景。

🌟 无限迭代器：itertools提供了count、cycle、repeat等函数，可以生成永不停歇的数据序列，如递增数字、循环列表元素或重复指定元素，极大地简化了需要无限生成或重复数据的编程任务，但需注意及时终止以避免资源耗尽。

🔀 组合迭代器：product、permutations、combinations函数能够高效地生成各种元素间的排列、组合及笛卡尔积，例如生成所有可能的穿搭组合或数据排列，它们以简洁的代码实现了复杂的组合逻辑，是处理组合问题的有力工具。

🛠️ 工具迭代器：chain、islice、compress等函数提供了对迭代器的链式连接、切片和条件过滤功能，如同流水线作业一般，可以方便地将多个可迭代对象串联，按需截取部分数据，或根据布尔序列筛选元素，大大提高了数据处理的灵活性和效率。

💡 内存效率：itertools返回的是迭代器对象，而非直接生成列表，这意味着它在处理大量数据时更为省内存，因为数据是按需生成的。虽然可以通过list()转换为列表，但在不需要立即看到所有结果时，保持迭代器形式能显著优化内存使用。

前言

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欢迎来到苦练Python的第34天！

今天，我们将潜入 Python 最强大的标准库之一：itertools。

如果你想：

生成各种组合创建无限序列或者把多个可迭代对象串成一条“流水线”

那么 itertools 就是你最值得信赖的伙伴。

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🧰 什么是 itertools？

itertools 模块提供了一套快速、省内存的工具，全部基于迭代器，帮你把循环写出“高级感”。

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🔢 1. 无限迭代器

这些函数会永不停歇地产生数据（直到你主动喊停）。

count(start=0, step=1)

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

输出：
10, 12, 14, 16, 18, 20, 22

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cycle(iterable)

把同一个可迭代对象无限循环下去。

from itertools import cyclefor item in cycle(['A', 'B', 'C']):    print(item)    break  # 记得用 break 终止

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repeat(item, times)

重复同一个元素指定次数。

from itertools import repeatfor item in repeat('Hello', 3):    print(item)

输出：
Hello
Hello
Hello

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🔁 2. 组合迭代器

专治排列、组合、笛卡尔积，优雅的暴力美学。

product()

from itertools import productcolors = ['red', 'blue']sizes = ['S', 'M']for combo in product(colors, sizes):    print(combo)

输出：
('red', 'S')
('red', 'M')
('blue', 'S')
('blue', 'M')

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permutations(iterable, r=None)

返回所有可能的有序排列。

from itertools import permutationsfor p in permutations([1, 2, 3], 2):    print(p)

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combinations(iterable, r)

返回所有无序组合。

from itertools import combinationsfor c in combinations([1, 2, 3], 2):    print(c)

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🔗 3. 工具迭代器

过滤、拼接、切片、分组，一条龙服务。

chain()

把多个可迭代对象连成一条。

from itertools import chainfor i in chain([1, 2], ['A', 'B']):    print(i)

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islice()

像列表切片一样切迭代器。

from itertools import islicefor i in islice(range(100), 10, 15):    print(i)

输出：
10 11 12 13 14

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compress(data, selectors)

用布尔序列过滤数据。

from itertools import compressdata = 'ABCDEF'selectors = [1, 0, 1, 0, 1, 0]print(list(compress(data, selectors)))  # ['A', 'C', 'E']

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📌 实战场景速查表

任务	推荐函数
生成所有穿搭组合	product()
大数据切片	islice()
无限轮询状态	cycle()
投票计数模拟	repeat()
排班表排列	permutations()

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🧪 迷你练习

列出 "ABC" 的所有 3 字母排列。给定两个列表，生成所有颜色-尺码组合。把 3 个列表串成一条迭代器。

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🧠 小贴士

itertools 返回的是迭代器，不是列表。
需要立即结果可用 list() 收集，但记得：不转换更省内存！

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