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itertools.chain() / itertools.islice() / itertools.count()
『itertools』モジュールはイテレータを操作するためのツールを提供します。『itertools.chain()』は複数のイテラブルを連結して1つのイテレータとして扱えます。『itertools.islice()』はイテレータをスライスし、『itertools.count()』は無限に数値を生成します。これらは遅延評価（lazy evaluation）で動作するため、大量のデータも省メモリで処理できます。
構文
import itertools # 複数のイテラブルを連結 itertools.chain(iterable1, iterable2, ...) # イテレータをスライス itertools.islice(iterable, stop) itertools.islice(iterable, start, stop, step) # 無限カウンタ itertools.count(start=0, step=1) # 無限サイクル itertools.cycle(iterable) # 要素の繰り返し itertools.repeat(object, times=None)
関数一覧
| 関数 | 概要 |
|---|---|
| chain(*iterables) | 複数のイテラブルを連結して1つのイテレータにする。 |
| chain.from_iterable(iterable) | ネストされたイテラブルを1段階フラットにする。 |
| islice(iterable, stop) | イテレータをスライスして指定範囲の要素を返す。 |
| count(start, step) | startから始まりstepずつ増加する無限の数列を生成する。 |
| cycle(iterable) | イテラブルの要素を無限に繰り返す。 |
| repeat(obj, times) | objをtimes回（省略で無限回）繰り返すイテレータを返す。 |
サンプルコード
import itertools
# chain: 複数リストを連結
a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = ['x', 'y']
result = list(itertools.chain(a, b, c))
print(result) # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 'x', 'y']
# chain.from_iterable: ネストされたリストをフラット化
nested = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
flat = list(itertools.chain.from_iterable(nested))
print(flat) # [1, 2, 3, 4, 5, 6]
# islice: 無限イテレータを安全に扱う
counter = itertools.count(10, 2) # 10, 12, 14, ...
sliced = list(itertools.islice(counter, 5))
print(sliced) # [10, 12, 14, 16, 18]
# islice: start, stop, step を指定
data = range(100)
result = list(itertools.islice(data, 0, 20, 3))
print(result) # [0, 3, 6, 9, 12, 15, 18]
# cycle: 繰り返しパターンの生成
colors = ['赤', '青', '緑']
cycled = list(itertools.islice(itertools.cycle(colors), 7))
print(cycled) # ['赤', '青', '緑', '赤', '青', '緑', '赤']
# repeat: 同じ値をn回繰り返す
repeated = list(itertools.repeat('hello', 3))
print(repeated) # ['hello', 'hello', 'hello']
# map と組み合わせてn乗のリストを生成
squares = list(map(pow, range(5), itertools.repeat(2)))
print(squares) # [0, 1, 4, 9, 16]
概要
『chain()』はリストの結合に『+』演算子を使うよりも効率的で、実際には要素をコピーせずイテレータを繋いで返します。大量のリストを結合する場合に特に効果的です。
『islice()』は無限イテレータと組み合わせて使うことが多く、通常のスライス構文（[start:stop]）はイテレータには使えないため、isliceが代替手段となります。
『count()』・『cycle()』・『repeat()』は無限に要素を生成するため、必ずisliceや条件付きのbreakと組み合わせて使います。これらはzip()と組み合わせることで、連番付きや繰り返しパターンのデータ生成にも活用できます。
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