Python 的 itertools：别再手写循环做组合与分组

写 Python 时，很多循环其实是在重复造轮子：把几个列表拼成一个、取前 N 条、按某个键分组、生成所有两两组合。手写这些循环不难，但容易写错边界，也难一眼看出意图。itertools 就是标准库里专门干这件事的工具箱：它提供的都是惰性迭代器，用多少算多少，不会一次把结果全算出来占内存。

先看最常用的 chain，把多个可迭代对象首尾相接：

from itertools import chain

pages = [1, 2, 3]
more = [4, 5]
for n in chain(pages, more):
    print(n)  # 1, 2, 3, 4, 5

不用先 pages + more 拼出一个新列表，尤其当两边都是大文件或生成器时，chain 不复制、不占额外内存，读到哪算到哪。chain.from_iterable 还能把“列表的列表”拍平一层，处理分批读到的数据很顺手。

第二个顺手的是 islice，给迭代器切一刀。普通切片 data[10:20] 只对列表有效，生成器没有下标，切了就报错：

from itertools import islice

def lines():
    with open("app.log") as f:
        yield from f

first_ten = list(islice(lines(), 10))

islice 只往前走十步就停，不会把整个文件读进来。看日志前几行、取分页的第一页，都是它的活。注意它是有去无回的：切过的部分消费掉了，不能再倒回去。

分组用 groupby，但有一个前提常被忽略：它只把连续相同的元素分到一组，输入必须先按同一个键排好序：

from itertools import groupby

orders = [("北京", 120), ("上海", 80), ("北京", 90)]
orders.sort(key=lambda o: o[0])
for city, group in groupby(orders, key=lambda o: o[0]):
    print(city, sum(o[1] for o in group))

没排序就直接 groupby，同一个城市会出现两次，分组结果就错了。排序是调用方的责任，groupby 不替你做。

最后是组合类工具，写测试数据和排列时很省事：

from itertools import combinations, product

list(combinations(["A", "B", "C"], 2))
# [('A', 'B'), ('A', 'C'), ('B', 'C')]
list(product([1, 2], ["x", "y"]))
# [(1, 'x'), (1, 'y'), (2, 'x'), (2, 'y')]

combinations 不考虑顺序、每个元素只用一次，适合“从 N 个里挑两个”的场景；product 是笛卡尔积，适合参数组合。两者返回的都是迭代器，组合数爆炸时也不会先把所有结果算出来撑爆内存——但这也意味着真要全量展开前，先想清楚数量级。

用 itertools 的思路就一句话：先想清楚你要的是拼接、切片、分组还是组合，找对应的工具，而不是一上来就写 for 循环加临时列表。循环写得越少，边界错得越少，读代码的人也越快明白你要干什么。