zip(*[iter(s)]*n) 在 Python 中是如何工作的？

Question

s = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
n = 3

zip(*[iter(s)]*n) # returns [(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9)]

zip(*[iter(s)]*n) 是如何工作的？如果用更冗长的代码编写会是什么样子？

Answer 1

我需要分解每个部分步骤以真正内化它的工作原理。我的 REPL 笔记：

>>> # refresher on using list multiples to repeat item
>>> lst = list(range(15))
>>> lst
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]
>>> # lst id value
>>> id(lst)
139755081359872
>>> [id(x) for x in [lst]*3]
[139755081359872, 139755081359872, 139755081359872]

# replacing lst with an iterator of lst
# It's the same iterator three times
>>> [id(x) for x in [iter(lst)]*3 ]
[139755085005296, 139755085005296, 139755085005296]
# without starred expression zip would only see single n-item list.
>>> print([iter(lst)]*3)
[<list_iterator object at 0x7f1b440837c0>, <list_iterator object at 0x7f1b440837c0>, <list_iterator object at 0x7f1b440837c0>]
# Must use starred expression to expand n arguments
>>> print(*[iter(lst)]*3)
<list_iterator object at 0x7f1b4418b1f0> <list_iterator object at 0x7f1b4418b1f0> <list_iterator object at 0x7f1b4418b1f0>

# by repeating the same iterator, n-times,
# each pass of zip will call the same iterator.__next__() n times
# this is equivalent to manually calling __next__() until complete
>>> iter_lst = iter(lst)
>>> ((iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__()))
(0, 1, 2)
>>> ((iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__()))
(3, 4, 5)
>>> ((iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__()))
(6, 7, 8)
>>> ((iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__()))
(9, 10, 11)
>>> ((iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__()))
(12, 13, 14)
>>> ((iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__(), iter_lst.__next__()))
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
StopIteration

# all together now!
# continuing with same iterator multiple times in list
>>> print(*[iter(lst)]*3)
<list_iterator object at 0x7f1b4418b1f0> <list_iterator object at 0x7f1b4418b1f0> <list_iterator object at 0x7f1b4418b1f0>
>>> zip(*[iter(lst)]*3)
<zip object at 0x7f1b43f14e00>
>>> list(zip(*[iter(lst)]*3))
[(0, 1, 2), (3, 4, 5), (6, 7, 8), (9, 10, 11), (12, 13, 14)]

# NOTE: must use list multiples. Explicit listing creates 3 unique iterators
>>> [iter(lst)]*3 == [iter(lst), iter(lst), iter(lst)]
False
>>> list(zip(*[[iter(lst), iter(lst), iter(lst)]))
[(0, 0, 0), (1, 1, 1), (2, 2, 2), (3, 3, 3), ....    

Answer 2

使用n = 2 可能更容易看到python 解释器或ipython 中发生的事情：

In [35]: [iter("ABCDEFGH")]*2
Out[35]: [<iterator at 0x6be4128>, <iterator at 0x6be4128>]

所以，我们有一个包含两个迭代器的列表，它们指向同一个迭代器对象。请记住，对象上的iter 返回一个迭代器对象，在这种情况下，由于*2 python 语法糖，它是同一个迭代器两次。迭代器也只运行一次。

此外，zip 接受任意数量的迭代（sequences 是 iterables）并从每个输入序列的第 i 个元素创建元组。由于在我们的例子中两个迭代器是相同的，所以 zip 为每个输出的 2 元素元组移动相同的迭代器两次。

In [41]: help(zip)
Help on built-in function zip in module __builtin__:

zip(...)
    zip(seq1 [, seq2 [...]]) -> [(seq1[0], seq2[0] ...), (...)]

    Return a list of tuples, where each tuple contains the i-th element
    from each of the argument sequences.  The returned list is truncated
    in length to the length of the shortest argument sequence.

unpacking (*) operator 确保迭代器耗尽，在这种情况下，直到没有足够的输入来创建一个 2 元素元组。

这可以扩展到n 的任何值，zip(*[iter(s)]*n) 的工作方式与描述相同。

Answer 3

iter() 是一个序列的迭代器。 [x] * n 产生一个包含n 数量x 的列表，即长度为n 的列表，其中每个元素是x。 *arg 将序列解压缩为函数调用的参数。因此，您将相同的迭代器 3 次传递给 zip()，并且每次都从迭代器中提取一个项目。

x = iter([1,2,3,4,5,6,7,8,9])
print zip(x, x, x)

Answer 4

我认为所有答案中遗漏的一件事（对于熟悉迭代器的人来说可能很明显）但对其他人来说并不那么明显 -

因为我们有相同的迭代器，它被消耗掉，剩下的元素被 zip 使用。所以如果我们只是使用列表而不是迭代器 例如。

l = range(9)
zip(*([l]*3)) # note: not an iter here, the lists are not emptied as we iterate 
# output 
[(0, 0, 0), (1, 1, 1), (2, 2, 2), (3, 3, 3), (4, 4, 4), (5, 5, 5), (6, 6, 6), (7, 7, 7), (8, 8, 8)]

使用迭代器，弹出值并仅保持可用，因此对于 zip，一旦消耗 0，1 可用，然后 2 以此类推。很微妙的东西，但是很聪明！！！

Answer 5

其他很好的答案和 cmets 很好地解释了 argument unpacking 和 zip() 的作用。

正如Ignacio 和ujukatzel 所说，您将三个对同一个迭代器的引用传递给zip()，而zip() 按顺序从对迭代器的每个引用生成整数的三元组：

1,2,3,4,5,6,7,8,9  1,2,3,4,5,6,7,8,9  1,2,3,4,5,6,7,8,9
^                    ^                    ^            
      ^                    ^                    ^
            ^                    ^                    ^

既然您要求提供更详细的代码示例：

chunk_size = 3
L = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]

# iterate over L in steps of 3
for start in range(0,len(L),chunk_size): # xrange() in 2.x; range() in 3.x
    end = start + chunk_size
    print L[start:end] # three-item chunks

遵循start和end的值：

[0:3) #[1,2,3]
[3:6) #[4,5,6]
[6:9) #[7,8,9]

FWIW，您可以使用map() 获得相同的结果，初始参数为None：

>>> map(None,*[iter(s)]*3)
[(1, 2, 3), (4, 5, 6), (7, 8, 9)]

有关zip() 和map() 的更多信息：http://muffinresearch.co.uk/archives/2007/10/16/python-transposing-lists-with-map-and-zip/

Answer 6

关于以这种方式使用 zip 的一点建议。如果它的长度不是整除的，它将截断您的列表。要解决此问题，如果您可以接受填充值，您可以使用 itertools.izip_longest。或者你可以使用这样的东西：

def n_split(iterable, n):
    num_extra = len(iterable) % n
    zipped = zip(*[iter(iterable)] * n)
    return zipped if not num_extra else zipped + [iterable[-num_extra:], ]

用法：

for ints in n_split(range(1,12), 3):
    print ', '.join([str(i) for i in ints])

打印：

1, 2, 3
4, 5, 6
7, 8, 9
10, 11

Answer 7

iter(s) 返回 s 的迭代器。

[iter(s)]*n 为 s 创建一个包含 n 次相同迭代器的列表。

因此，在执行zip(*[iter(s)]*n) 时，它会按顺序从列表中的所有三个迭代器中提取一个项目。由于所有迭代器都是同一个对象，它只是将列表分组为n 的块。