Python itertools.cycle() 无限循环迭代

说明

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itertools.cycle() 是 Python itertools 库中的一个函数，用于创建一个无限迭代器，该迭代器会不断循环给定的可迭代对象中的元素。这个函数非常适合需要重复处理一组元素的情况。

语法

语法为 itertools.cycle(iterable) 创建一个迭代器，返回 iterable 中所有元素并保存一个副本。当取完 iterable 中所有元素，返回副本中的所有元素，无限重复。返回一个无限迭代器，它会无限次地重复给定的可迭代对象中的元素。

大致相当于：

def cycle(iterable):
    # cycle('ABCD') --> A B C D A B C D A B C D ...
    saved = []
    for element in iterable:
        yield element
        saved.append(element)
    while saved:
        for element in saved:
              yield element

注意，该函数可能需要相当大的辅助空间（取决于 iterable 的长度）。

如：

import itertools
foo = itertools.cycle('123')

for i in foo:
    print(i)

'''
1
2
3
1
2
3
1
2
3
...

# 按Ctrl+C退出
'''

用法示例

基本用法：

import itertools

# 创建一个循环迭代器，循环 'A', 'B', 'C'
cycler = itertools.cycle(['A', 'B', 'C'])

# 输出前九个值
for _ in range(9):
    print(next(cycler))

# 输出：
'''
A
B
C
A
B
C
A
B
C
'''

循环字符串中的字符

import itertools

# 创建一个循环迭代器，循环字符串 'XYZ'
cycler = itertools.cycle('XYZ')

# 输出前六个值
for _ in range(6):
    print(next(cycler))

# 输出：
'''
X
Y
Z
X
Y
Z
'''

在循环中使用 itertools.cycle()

可以在循环中使用 itertools.cycle() 来重复执行某些操作：

import itertools

colors = ['red', 'green', 'blue']
color_cycle = itertools.cycle(colors)

# 模拟处理多项任务，每个任务依次分配一个颜色
for task in range(10):
    color = next(color_cycle)
    print(f"Task {task} is assigned color {color}")

# 输出：
'''
Task 0 is assigned color red
Task 1 is assigned color green
Task 2 is assigned color blue
Task 3 is assigned color red
Task 4 is assigned color green
Task 5 is assigned color blue
Task 6 is assigned color red
Task 7 is assigned color green
Task 8 is assigned color blue
Task 9 is assigned color red
'''

应用

常见应用如下：

轮流分配任务：在需要轮流分配资源或任务时，可以使用 itertools.cycle()。
无限循环播放列表：在实现音乐播放器或视频播放器时，可以用 cycle() 来实现无限循环播放。
多线程或多进程调度：在需要循环调度多线程或多进程任务时，可以使用 cycle()。

示例：轮流分配任务

import itertools

# 任务列表和资源列表
tasks = ['Task1', 'Task2', 'Task3', 'Task4', 'Task5']
resources = ['ResourceA', 'ResourceB', 'ResourceC']

# 创建一个循环迭代器
resource_cycle = itertools.cycle(resources)

# 轮流分配资源给任务
for task in tasks:
    resource = next(resource_cycle)
    print(f"{task} is assigned to {resource}")

# 输出：
'''
Task1 is assigned to ResourceA
Task2 is assigned to ResourceB
Task3 is assigned to ResourceC
Task4 is assigned to ResourceA
Task5 is assigned to ResourceB
'''

通过这些示例，可以看到 itertools.cycle() 在需要重复使用一组值的场景中非常有用。它可以简化代码，实现更高效的循环操作。

参考

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/itertools.html#itertools.cycle