Iteradores: itertools¶
En Python llamamos iterable a todo aquel objeto que podemos recorrer mediante un bucle for:
for elemento in iterable:
func(elemento)
Esto por supuesto incluye listas (list), pero también tuplas (tuple), cadenas (str) e incluso elementos que no tienen un orden predeterminado como diccionarios (dict) o conjuntos (set). Otro tipo iterable que ya conocemos es (range). Incluso, como programadores, podemos definir objetos que sean iterables de esta manera.
for contador in range(5):
print(contador)
# >> 0 1 2 3 4
for cadena in ['hola', 'adios', 'buenas']:
print(cadena)
# >> hola adios buenas
for cadena in ('tupla', 'de', 'cuatro', 'elementos'):
print(cadena)
# >> tupla de cuatro elementos
for caracter in 'cadena':
print(caracter)
# >> c a d e n a
for clave in {'software libre': 'bien!', 'software privativo': 'mal :('}:
print(clave)
# >> software libre software privativo
Podemos transformar cualquier iterable a una lista usando casting. Esto normalmente no es necesario y es mucho más eficiente trabajar directamente con el iterable, ya que no necesitamos reservar memoria para la lista, pero hay situaciones donde quizá lo necesitemos.
list(range(15))
# >> [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14]
Sin necesidad de importar ningún módulo, Python ofrece varias utilidades (llamadas built-ins) para trabajar con iteradores. La mayoría de estas funciones reciben un iterable y devuelven otro iterable:
def doble(x):
return x * 2
# "map" aplica una función a cada objeto del iterable
list( map(doble, range(10)) )
# >> [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]
# "filter" se salta los elementos que no cumplan una condición
def es_par(numero):
return (numero % 2) == 0
list( filter(es_par, range(10)) )
# >> [0, 2, 4, 6, 8]
# "sum" calcula la suma de los elementos de un iterable
sum(range(10))
# >> 45
# Podemos combinar ambos:
sum(map(doble, range(10)))
# >> 90
# "max" y "min": Máximo y mínimo elemento
min(range(10, 20))
# >> 10
max(range(10, 20))
# >> 19
# "zip" une dos iterables distintos
nombres = ['alice', 'bob', 'carol']
pseudonimos = ['A', 'B', 'C']
list(zip(nombres, pseudonimos))
# >> [('alice', 'A'), ('bob', 'B'), ('carol', 'C')]
for nombre, pseudonimo in zip(nombres, pseudonimos):
print(f'{nombre}: {pseudonimo}')
# >> alice: A
# >> bob: B
# >> carol: C
# "enumerate" adjunta un índice a cada elemento
for i, nombre in enumerate(nombres):
print(f'{i}: {nombre}')
# >> 0: alice
# >> 1: bob
# >> 2: carol
En el módulo itertools (Documentación) tenemos muchas más operaciones sobre iterables. Combinando todas estas, podemos hacer casi de todo:
import itertools
# Iteradores infinitos
# (para detener, pulsar Ctrl+C)
for i in itertools.count(start=1, step=2): # Como "range" pero sin final
print(i)
# >> 1 3 5 7 9 11 ...
for i in itertools.cycle(nombres):
print(i)
# >> alice bob carol alice bob carol ...
# Combinatoria
for numero, nombre in itertools.product(range(2), nombres):
print(f'{numero} {nombre}')
# >> 0 alice
# >> 0 bob
# >> 0 carol
# >> 1 alice
# >> 1 bob
# >> 1 carol
for permutacion in itertools.permutations(nombres):
print(permutacion)
# >> ('alice', 'bob', 'carol')
# >> ('alice', 'carol', 'bob')
# >> ('bob', 'alice', 'carol')
# >> ('bob', 'carol', 'alice')
# >> ('carol', 'alice', 'bob')
# >> ('carol', 'bob', 'alice')
for pareja in itertools.combinations(nombres, 2):
print(pareja)
# >> ('alice', 'bob')
# >> ('alice', 'carol')
# >> ('bob', 'carol')
Nota
Si no entiendes cómo funciona alguna de las funciones de itertools, en la documentación tienes una pequeña implementación de cada una para que puedas analizarla paso por paso.
Consejo
Los iterables y las operaciones sobre ellos son una de las herramientas más potentes de Python, con las que puedes hacer casi de todo de forma muy escueta y elegante.
Aprende a usarlos, practica mucho y verás como tus habilidades programando mejoran muchísimo. Cuando expresas la solución a un problema mediante iterables y estas operaciones ¡quizá aprendas algo nuevo sobre el problema que no sabías antes!