كيفية استخدام itertools.groupby() بفعالية في بايثون

عند العمل مع مجموعات البيانات في بايثون، توجد مهمة شائعة ستواجهها وهي الحاجة إلى تجميع العناصر بناءً على معايير محددة. للمطورين وعلماء البيانات على حد سواء، توفر بايثون دالة itertools.groupby() القوية، والتي هي جزء من وحدة itertools المدمجة. يمكن أن تكون هذه الوظيفة مفيدة للغاية عندما تحتاج إلى تقسيم قائمة إلى مجموعات متميزة.

في هذا المنشور، سوف نستكشف كيفية استخدام itertools.groupby() بشكل فعال، من خلال تفصيل الدالة وتقديم أمثلة عملية يمكن تطبيقها في مواقف العالم الحقيقي.

فهم itertools.groupby()

قبل الغوص في الأمثلة، دعونا نوضح ما تفعله itertools.groupby(). تقوم هذه الدالة بتجميع العناصر المتجاورة في كائن قابل للتكرار (iterable) لديها نفس القيمة أو تلبي شرطًا معينًا. إليك ما تحتاج إلى تذكره:

• الفرز مطلوب: تفصيل حاسم يجب تذكره هو أن groupby() لا يجمع إلا العناصر المتتالية التي هي نفسها. وهذا يعني أنه قد تحتاج إلى فرز مجموعة البيانات الخاصة بك قبل تجميعها بناءً على معاييرك.

• معلّمان: تأخذ دالة groupby() معتمدين رئيسيين:

  1. البيانات: الكائن القابل للتكرار الذي تريد تجميعه.
  2. دالة المفتاح: تحدد هذه الدالة معايير التجميع.

مثال على itertools.groupby()

دعونا نتناول مثالًا عمليًا لتوضيح كيفية استخدام itertools.groupby(). افترض أن لدينا قائمة من التوابل تمثل عناصر مختلفة، حيث يكون العنصر الأول هو الفئة والثاني هو اسم العنصر الفعلي.

from itertools import groupby

things = [("حيوان", "دب"), ("حيوان", "بطة"), ("نبات", "صبار"), 
          ("مركبة", "قارب سريع"), ("مركبة", "حافلة مدرسية")]

for key, group in groupby(things, lambda x: x[0]):
    for thing in group:
        print("إن %s هو %s." % (thing[1], key))
    print("")

الناتج:

إن دب هو حيوان.
إن بطة هو حيوان.

إن صبار هو نبات.

إن قارب سريع هو مركبة.
إن حافلة مدرسية هو مركبة.

شرح للكود:

• إعداد البيانات: أنشأنا قائمة تسمى things، حيث كل عنصر هو زوج يحتوي على فئة وعنصر.
• عملية التجميع: تستخدم حلقة for دالة groupby() للتكرار عبر الأزواج، مجمعة إياها حسب العنصر الأول (الفئة).
• الحلقة الداخلية: تتكرر الحلقة الداخلية عبر كل مجموعة، مخرجة العلاقة بين العناصر وفئتها.

الاستخدام المتقدم لـ itertools.groupby()

يمكنك أيضًا دمج الشفترات القائمة (list comprehensions) مع groupby() للحصول على شفرة أنظف. إليك كيفية تحقيق نفس الناتج باستخدام شفرة قائمة:

for key, group in groupby(things, lambda x: x[0]):
    listOfThings = " و ".join([thing[1] for thing in group])
    print(key + "ات:  " + listOfThings + ".")

الناتج:

حيوانات: دب و بطة.
نباتات: صبار.
مركبات: قارب سريع و حافلة مدرسية.

النقاط البارزة:

• تقوم شفرة القائمة بإنشاء سلسلة من العناصر المجمعة حسب فئاتها.
• تتيح هذه الطريقة قراءة أفضل وفعالية أكبر في الشفرة الخاصة بك.

الخاتمة

تعتبر دالة itertools.groupby() أداة قوية لمعالجة وتجميع البيانات في بايثون. من خلال التأكد من أن بياناتك مرتبة بشكل صحيح واستخدام دالة تجميع واضحة، يمكنك تصنيف مجموعات البيانات الخاصة بك إلى مجموعات ذات معنى.

نأمل أن يكون هذا الدليل قد ألقى الضوء على كيفية استخدام itertools.groupby() في مشاريع بايثون الخاصة بك. نتمنى لكم برمجة سعيدة!