如何在 Python 中有效地迭代列表值的重叠对（或 N 元素窗口）？

迭代重叠的列表值对

迭代 Python 列表时，通常需要访问当前元素和后续元素。虽然使用 zip 函数对连续值进行配对是有效的，但可能还有更有效的方法。

使用pairwise() 函数

Python 3.8 提供了 itertools。 pairwise() 函数，它将可迭代的连续元素配对：

import itertools

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

此函数创建两个迭代器 a 和 b，指向输入可迭代对象的第一个元素。 b 前进一步，导致 a 指向当前元素，b 指向下一个元素。然后使用 zip 对两个迭代器中的元素进行配对。

用法示例：

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

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

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

注意事项：

值得注意的是，pairwise() 通过多次迭代可迭代来发挥作用。这意味着，如果一个迭代器的前进速度明显快于其他迭代器，则实现可能会将消耗的元素保留在内存中，以确保它们可供所有迭代器使用。

N 元素 Windows 的其他选项

pairwise() 函数可以扩展以创建任意大小的窗口：

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，迭代列表中的三元组：

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

# Output:
# a b c
# b c d

结论：

虽然使用 zip 迭代重叠对的传统方法是可行的，但pairwise() 和 n_wise 函数提供一种简洁有效的方法来为任何大小的窗口实现相同的结果。

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