Passo 1 de 7
Criar uma fonte sem término próprio com count
Crie progressões numéricas sob demanda com itertools.count e reconheça por que elas precisam de um limite antes de serem consumidas por inteiro.
Trilha de aprendizado · Nível 10 · Tutorial 6
Extrair trechos finitos e prefixos condicionais de iteradores, inclusive de fontes potencialmente infinitas, controlando quais elementos são consumidos.
Criar uma fonte sem término próprio com count
Crie progressões numéricas sob demanda com itertools.count e reconheça por que elas precisam de um limite antes de serem consumidas por inteiro. 2 min
Limitar a quantidade com islice
Use itertools.islice para colocar um limite finito antes de consumir uma fonte, inclusive uma fonte criada por count. 2 min
Selecionar posições com início, parada e passo
Use início, parada e passo para selecionar posições de um iterador e acompanhe o avanço necessário da fonte. 3 min
Rastrear o avanço da fonte em islice
Visualize o que um recorte entrega, descarta e deixa disponível na fonte original. 3 min
Extrair um prefixo com takewhile
Use uma condição para obter apenas o começo contínuo de uma fonte, interrompendo na primeira falha. 2 min
Identificar o elemento descartado na fronteira
Entenda por que o primeiro valor que não atende ao predicado de takewhile também avança a fonte. 2 min
Aplicar os limites e conferir o consumo
Escolha entre islice e takewhile, preveja o avanço da fonte e confira o resultado no seu próprio Python. 3 min
Passo 1 de 7
Crie progressões numéricas sob demanda com itertools.count e reconheça por que elas precisam de um limite antes de serem consumidas por inteiro.
O módulo padrão itertools reúne operações que produzem ou recebem iteradores. Para usar count, importe-a explicitamente.
count(início, passo) produz números sob demanda. Ela não cria uma lista inteira: cada valor só é gerado quando alguém o solicita.
from itertools import count
numeros = count(10, 3)
print(next(numeros)) # 10
print(next(numeros)) # 13
print(next(numeros)) # 16
O início é 10; o passo 3 é a diferença entre valores consecutivos.
Sem argumentos, count() começa em 0 e avança de 1 em 1. Assim, os primeiros valores são 0, 1, 2, 3, ....
O segundo argumento define o quanto o próximo valor aumenta ou diminui em relação ao anterior. Ele não informa quantos valores serão produzidos. Por exemplo, count(5, 2) segue com 5, 7, 9, 11, ..., sem um último valor próprio.
Atenção
Evite usar list(count()) ou sum(count()). Como a fonte não termina sozinha, list continua acumulando valores e sum continua somando, sem conclusão normal. Nos próximos passos, você aprenderá a delimitar esse consumo antes dessas operações.
Considere o código:
fonte = count(2, 4)next(fonte) entrega 2 e a segunda chamada entrega 6.
A terceira chamada a next(fonte) entrega ____.
Passo 2 de 7
Use itertools.islice para colocar um limite finito antes de consumir uma fonte, inclusive uma fonte criada por count.
Use islice(fonte, parada) para obter elementos da posição 0 até antes de parada. Assim como em uma fatia, a parada é exclusiva: islice(fonte, 5) pode entregar cinco elementos.
O recorte fica entre a fonte e quem vai consumir os valores.
islice limita o que chega ao consumidor, sem precisar materializar a fonte inteira.
Dica
islice(...) devolve outro iterador. Criá-lo não pede valores à fonte; o avanço acontece quando um consumidor, como list ou sum, solicita os elementos.
Execute este exemplo no Python do seu computador.
from itertools import count, islice
numeros = count(10, 3)
primeiros_quatro = islice(numeros, 4)
print(list(primeiros_quatro)) # [10, 13, 16, 19]Exemplo
count(10, 3) não tem um fim próprio. Já islice(numeros, 4) entrega no máximo quatro valores: as posições 0, 1, 2 e 3. Por isso list(...) termina normalmente.
Também é possível agregar apenas um trecho finito.
from itertools import count, islice
numeros = count(2, 2)
total = sum(islice(numeros, 5))
print(total) # 30islice não inventa elementos. Se a fonte terminar antes da parada, ele entrega apenas os disponíveis. E islice(fonte, 0) é vazio: nenhum elemento é solicitado à fonte.
Compare os dois casos.
from itertools import islice
print(list(islice(iter([7, 8]), 5))) # [7, 8]
fonte = iter([7, 8])
print(list(islice(fonte, 0))) # []
print(next(fonte)) # 7Atenção
Não aplique list(count()) nem sum(count()) diretamente: essas operações esperam o esgotamento da fonte, mas count continua produzindo valores. Coloque um limite finito com islice antes delas.
Qual expressão produz a lista [1, 2, 3, 4, 5, 6] sem tentar esgotar count(1)?
Qual será o resultado de list(islice(iter([4, 9, 16]), 10))?
Passo 3 de 7
Use início, parada e passo para selecionar posições de um iterador e acompanhe o avanço necessário da fonte.
Use islice(fonte, início, parada, passo) para selecionar posições do fluxo atual.
início é inclusivo: a primeira posição que pode ser entregue.parada é exclusiva: essa posição não é entregue.passo define o espaçamento entre as posições escolhidas.Assim como em uma fatia, as posições começam em 0. Mas islice trabalha avançando um iterador: elas são relativas ao ponto em que a fonte está agora, não aos valores numéricos produzidos.
Neste exemplo, count(10, 10) produz valores de 10 em 10. islice(fonte, 2, 8, 3) escolhe as posições 2 e 5, entregando 30 e 60.
O passo 3 de islice pula posições; ele não altera o incremento de 10 usado por count.
Execute este exemplo no Python do seu computador.
from itertools import count, islice
fonte = count(10, 10)
recorte = islice(fonte, 2, 8, 3)
print(list(recorte)) # [30, 60]
O count(10, 10) define os valores: 10, 20, 30, 40...
Já o último argumento de islice, 3, seleciona as posições 2, 5, 8... enquanto elas forem menores que 8. Portanto, ele escolhe posições 2 e 5; a posição 8 fica fora por causa da parada exclusiva.
Atenção
Um iterador não oferece acesso aleatório como uma lista. Para chegar ao início e pular posições, islice avança a fonte e descarta os elementos não selecionados. Depois de avançar, não é possível voltar para buscá-los novamente.
Quando início e parada são inteiros, ambos devem ser não negativos. O passo deve ser um inteiro positivo.
parada=None deixa de impor uma fronteira posicional finita. Em uma fonte como count, isso significa que uma operação consumidora como list(...) não terá término normal.
Não execute list(recorte) neste caso: ele continuaria recebendo valores de count. Use next para observar apenas alguns.
from itertools import count, islice
fonte = count()
recorte = islice(fonte, 1, None, 2)
print(next(recorte)) # 1
print(next(recorte)) # 3
print(next(recorte)) # 5
Qual chamada está configurada com parâmetros válidos para islice?
Uma fonte está no começo e o diagrama indica que devem ser entregues as posições 1, 4 e 7, sem incluir a posição 10.
Complete apenas os argumentos após fonte:
islice(fonte, ___)
Resumo
islice(fonte, início, parada, passo) seleciona posições a partir do estado atual da fonte.islice não é o passo numérico de count.parada=None não limita uma fonte infinita.
Passo 4 de 7
Visualize o que um recorte entrega, descarta e deixa disponível na fonte original.
islice não copia a fonte. Ao consumir o recorte, alguns valores são entregues, outros são descartados para alcançar as posições pedidas, e os demais continuam disponíveis a partir da posição atual da fonte.
Para prever o próximo next(fonte), acompanhe todos os valores consumidos — não apenas os que apareceram no resultado.
No recorte islice(fonte, 2, 8, 3), as posições 2 e 5 são entregues. As demais posições necessárias para chegar ao limite são consumidas e descartadas.
Entregar poucos valores não significa consumir poucos valores da fonte.
Execute no seu Python e observe o próximo valor da fonte após cada chamada.
from itertools import count, islice
fonte = count(10)
recorte = islice(fonte, 2, 8, 3)
print(next(recorte)) # 12, da posição 2
print(next(fonte)) # 13, da posição 3
Exemplo
Para entregar 12, o recorte consumiu 10 e 11 como descartes e entregou 12. Ele ainda não precisou procurar a próxima posição selecionada, então 13 permanece disponível.
Parar depois de um next(recorte) não esgota recorte: a próxima posição que ele tentaria entregar seria a posição 5 da fonte original.
Dica
Após cada operação, desenhe uma seta logo depois do último valor realmente consumido. Essa seta indica onde a próxima chamada à fonte começará.
Agora esgote o recorte antes de consultar a fonte.
from itertools import count, islice
fonte = count(10)
recorte = islice(fonte, 2, 8, 3)
print(list(recorte)) # [12, 15]
print(next(fonte)) # 18
Embora a última entrega seja 15 (posição 5), list(recorte) precisa verificar o recorte até a parada exclusiva, posição 8. Por isso, as posições 6 e 7 também são consumidas e descartadas. O próximo valor é 18, da posição 8.
Com início e parada inteiros, fonte suficiente e sem outro consumidor, esgotar islice(fonte, início, parada, passo) consome max(início, parada) elementos da fonte. O passo muda as entregas, mas não esse ponto final de consumo.
Cada caso começa com uma fonte independente: fonte = count(0). Associe a ação ao valor retornado em seguida por next(fonte).
Toque em um item e depois no par correspondente.
Passo 5 de 7
Use uma condição para obter apenas o começo contínuo de uma fonte, interrompendo na primeira falha.
Use itertools.takewhile(predicado, fonte) quando quiser receber o prefixo contínuo cujos elementos atendem a uma condição.
Ele devolve um iterador. A cada elemento solicitado, aplica o predicado e o entrega apenas se o resultado for verdadeiro. Ao encontrar o primeiro resultado falso, o prefixo termina.
A condição é verificada em ordem: depois da primeira falha, takewhile não continua procurando novos valores aceitos.
Com lambda n: n % 2 == 0, o resultado é 2, 4 e 6. O 9 encerra o prefixo; 8 e 10 não entram na busca.
A criação de aceitos ainda não chama o lambda. A avaliação ocorre quando list pede os elementos.
from itertools import count, takewhile
numeros = count(3, 3) # 3, 6, 9, 12, ...
aceitos = takewhile(lambda n: n < 10, numeros)
print(list(aceitos)) # [3, 6, 9]Exemplo
Os valores 3, 6 e 9 satisfazem n < 10. Ao chegar a 12, o predicado resulta em False, então takewhile encerra a entrega. Não é um filtro de todos os valores: é um recorte do início da fonte.
Atenção
Com uma fonte potencialmente infinita, list(takewhile(lambda n: n >= 0, count())) não termina: a condição continua verdadeira para todos os valores produzidos. Para materializar ou agregar, use uma condição que possa falhar ou combine o consumo com um limite finito apropriado.
islice limita pelas posições: por exemplo, “quero os próximos 4 elementos”. Já takewhile limita pelos valores, mas somente enquanto a condição for verdadeira sem interrupções.
Se a condição falhar e voltar a ser verdadeira mais adiante, esses valores posteriores não fazem parte do prefixo.
list(takewhile(lambda n: n < 5, [1, 3, 7, 2, 4])) resulta em [1, 3].
Qual é o resultado de list(takewhile(lambda n: n % 5 != 0, [1, 2, 3, 5, 6, 7]))?
Passo 6 de 7
Entenda por que o primeiro valor que não atende ao predicado de takewhile também avança a fonte.
Ao consumir um takewhile até o fim, ele precisa testar cada valor para decidir se continua. Portanto, o primeiro valor para o qual o predicado resulta em False já foi retirado da fonte.
Esse valor de fronteira não entra no prefixo entregue e também não fica disponível para uma chamada posterior a next(fonte).
Observe o avanço da fonte quando a condição deixa de ser verdadeira.
Em takewhile(lambda n: n < 8, fonte), o 8 encerra o prefixo, mas é consumido para que a condição possa ser testada.
Execute este código e compare as três partes do resultado.
from itertools import count, takewhile
fonte = count(2, 2) # 2, 4, 6, 8, 10, ...
prefixo = takewhile(lambda numero: numero < 8, fonte)
print(list(prefixo))
print(next(fonte))Exemplo
A saída é:
[2, 4, 6]
10O 8 foi avaliado, rejeitado e descartado. Assim, o próximo valor disponível é 10, não 8.
Três situações ajudam a rastrear a fonte com precisão:
takewhile antes de ele encontrar um valor rejeitado, nenhuma fronteira foi examinada ainda.Cada bloco cria sua própria fonte para que um caso não interfira no outro.
from itertools import takewhile
# 1. O primeiro valor falha.
fonte_1 = iter([9, 10, 11])
prefixo_1 = takewhile(lambda numero: numero < 5, fonte_1)
print(list(prefixo_1)) # []
print(next(fonte_1)) # 10; o 9 foi descartado
# 2. O consumo para antes de alcançar a falha.
fonte_2 = iter([2, 4, 8, 10])
prefixo_2 = takewhile(lambda numero: numero < 8, fonte_2)
print(next(prefixo_2)) # 2
print(next(fonte_2)) # 4; o 8 ainda não foi examinado
# 3. A fonte termina sem falhas.
fonte_3 = iter([1, 2, 3])
prefixo_3 = takewhile(lambda numero: numero < 5, fonte_3)
print(list(prefixo_3)) # [1, 2, 3]
print(next(fonte_3, None)) # None; não houve valor rejeitadoDica
Não conclua que a fonte está na fronteira só porque o prefixo terminou. Quando ele terminou por uma condição falsa, a fronteira foi consumida. Quando terminou por esgotamento da fonte, não há fronteira rejeitada.
Analise sem executar primeiro:
from itertools import takewhile
fonte_a = iter([3, 5, 7, 9])
prefixo_a = takewhile(lambda numero: numero < 7, fonte_a)
print(list(prefixo_a))
print(next(fonte_a))
fonte_b = iter([3, 5, 7, 9])
prefixo_b = takewhile(lambda numero: numero < 7, fonte_b)
print(next(prefixo_b))
print(next(fonte_b))Para cada caso, informe: qual foi o prefixo recebido, se houve valor descartado e qual valor a fonte fornece em seguida. Justifique pelo ponto em que o consumo parou.
Escreva pelo menos 120 caracteres (0/120).
Passo 7 de 7
Escolha entre islice e takewhile, preveja o avanço da fonte e confira o resultado no seu próprio Python.
Use islice quando você conhece a quantidade ou as posições que quer alcançar. Use takewhile quando quer o prefixo inicial cujos valores obedecem a uma condição.
Nos dois casos, a fonte avança de verdade: antes de executar, preveja o que será entregue, o que será descartado e qual será o próximo valor disponível.
Compare os dois tipos de limite: os pontos apagados representam valores que a fonte já forneceu, mas que não aparecem no resultado.
Em islice, os saltos consomem posições. Em takewhile, o primeiro valor que falha é consumido para detectar a fronteira.
No código a seguir, islice(fonte, 2, 7, 2) seleciona as posições 2, 4 e 6 a partir do ponto atual da fonte. Anote sua previsão para recorte e para o próximo valor de fonte. Depois execute o código no Python do seu computador.
from itertools import count, islice
fonte = count(10, 5)
recorte = list(islice(fonte, 2, 7, 2))
print("Recorte:", recorte)
print("Próximo da fonte:", next(fonte))Qual foi o recorte e qual valor ficou como próximo na fonte? Explique quais valores foram consumidos sem serem entregues.
Escreva pelo menos 50 caracteres (0/50).
Aqui o término é garantido porque a progressão cresce de 4 em 4 e, em algum momento, deixará de ser menor que 20. Antes de executar, preveja o prefixo, o primeiro valor rejeitado e o próximo valor que continuará disponível.
from itertools import count, takewhile
fonte = count(3, 4)
prefixo = list(takewhile(lambda numero: numero < 20, fonte))
print("Prefixo:", prefixo)
print("Próximo da fonte:", next(fonte))O que foi exibido? Justifique por que o valor que falhou na condição não aparece nem como próximo valor da fonte.
Escreva pelo menos 50 caracteres (0/50).
Resumo
Use este checklist antes de materializar uma fonte potencialmente infinita.
islice para uma quantidade ou posições conhecidas; escolha takewhile para um prefixo condicionado.count antes de usar consumidores que precisariam esgotar a fonte, como list ou sum.islice, posições saltadas também são consumidas; o resultado não mostra todos os avanços.takewhile, a primeira falha encerra o prefixo e esse elemento é descartado.next(fonte) somente quando isso fizer parte da sua verificação.Parabéns! Você concluiu: Limitar o consumo de iteradores com itertools
Muito bem! Agora você sabe limitar fontes potencialmente infinitas e rastrear exatamente o que cada limitador consome.
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