如何在 Python 中有效地迭代列表值的重疊對（或 N 元素視窗）？

迭代重疊的列表值對

迭代 Python 列表時，通常需要存取當前元素和後續元素。雖然使用 zip 函數對連續值進行配對是有效的，但可能還有更有效的方法。

使用pairwise() 函數

Python 3.8 提供了 itertools。 pairwise() 函數，它將可迭代的連續元素配對：

import itertools

def pairwise(iterable):
    "s -> (s0, s1), (s1, s2), (s2, s3), ..."
    a, b = itertools.tee(iterable)
    next(b, None)
    return zip(a, b)

此函數建立兩個迭代器 a 和 b，指向輸入可迭代物件的第一個元素。 b 前進一步，導致 a 指向目前元素，b 指向下一個元素。然後使用 zip 對兩個迭代器中的元素進行配對。

用法範例：

the_list = ['a', 'b', 'c', 'd']

for current, next in pairwise(the_list):
    print(current, next)

# Output:
# a b
# b c
# c d

注意事項：

值得注意的是，pairwise() 經過多次迭代可迭代來發揮作用。這意味著，如果一個迭代器的前進速度明顯快於其他迭代器，則實作可能會將消耗的元素保留在記憶體中，以確保它們可供所有迭代器使用。

N 元素 Windows 的其他選項

pairwise()函數可以擴展以創建任意大小的視窗：

def n_wise(iterable, n):
    "s -> (s0, s1, ..., s(n-1)), (s1, s2, ..., s(n)), ..."
    iterators = itertools.tee(iterable, n)
    for i in range(1, n):
        next(iterators[i], None)
    return zip(*iterators)

例如，迭代列表中的三元組：

for triplet in n_wise(the_list, 3):
    print(*triplet)

# Output:
# a b c
# b c d

結論：

雖然使用zip 迭代重疊對的傳統方法是可行的，但pairwise() 和n_wise函數提供一種簡潔有效的方法來為任何大小的視窗實現相同的結果。

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