Python列表推導(dǎo)式

列表推導(dǎo)式是Python構(gòu)建列表（list）的一種快捷方式,可以使用簡(jiǎn)潔的代碼就創(chuàng)建出一個(gè)列表.

一、range()函數(shù)

python的range()函數(shù)可用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)整數(shù)列表，一般用在 for 循環(huán)中.

range()語(yǔ)法:range(start, stop[, step])

start: 計(jì)數(shù)從start開(kāi)始,默認(rèn)是從0開(kāi)始(閉區(qū)間),如:range(5)等價(jià)于range(0,5).

stop: 計(jì)數(shù)到stop結(jié)束,但不包括stop(開(kāi)區(qū)間).如:range(0,5)是[0, 1, 2, 3, 4],不包含5.

step:步長(zhǎng),相鄰兩個(gè)值的差值,默認(rèn)為1.如:range(0,5)相當(dāng)于range(0, 5, 1).

為什么要在列表推導(dǎo)式前講range(),因?yàn)榱斜硗茖?dǎo)式是通過(guò)一個(gè)可迭代對(duì)象來(lái)生成列表的,range()可以說(shuō)是列表推導(dǎo)式中最常用的可迭代對(duì)象了.對(duì)列表推導(dǎo)式來(lái)說(shuō),range()是其中的精髓之一.沒(méi)有range(),列表推導(dǎo)式的可讀性和簡(jiǎn)潔性將會(huì)大打折扣.

二、列表推導(dǎo)式

列表推導(dǎo)式(list comprehension)是指循環(huán)創(chuàng)建列表.

for循環(huán)有非常廣的應(yīng)用場(chǎng)景,也可以用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)列表,而列表推導(dǎo)式就相當(dāng)于for循環(huán)創(chuàng)建列表的簡(jiǎn)化版.

# for循環(huán)
list_a = list()
for a in range(5):
    list_a.append(a)
print(list_a)

# 列表推導(dǎo)式
list_b = [b for b in range(5)]
print(list_b)

上面分別是用for循環(huán)和列表推導(dǎo)式創(chuàng)建列表的代碼,list_a和list_b的結(jié)果是一樣的,都是[0, 1, 2, 3, 4].

下面來(lái)看復(fù)雜點(diǎn)的列表推導(dǎo)式:

# in后面跟其他可迭代對(duì)象,如字符串
list_c = [7 * c for c in "python"]
print(list_c)
 
# 帶if條件語(yǔ)句的列表推導(dǎo)式
list_d = [d for d in range(6) if d % 2 != 0]
print(list_d)
 
# 多個(gè)for循環(huán)
list_e = [(e, f * f) for e in range(3) for f in range(5, 15, 5)]
print(list_e)
 
# 嵌套列表推導(dǎo)式,多個(gè)并列條件
list_g = [[x for x in range(g - 3, g)] for g in range(22) if g % 3 == 0 and g != 0]
print(list_g)

運(yùn)行結(jié)果:

['ppppppp', 'yyyyyyy', 'ttttttt', 'hhhhhhh', 'ooooooo', 'nnnnnnn']
[1, 3, 5]
[(0, 25), (0, 100), (1, 25), (1, 100), (2, 25), (2, 100)]
[[0, 1, 2], [3, 4, 5], [6, 7, 8], [9, 10, 11], [12, 13, 14], [15, 16, 17], [18, 19, 20]]

代碼解釋:

1.列表推導(dǎo)式會(huì)遍歷后面的可迭代對(duì)象,然后按照f(shuō)or前的表達(dá)式進(jìn)行運(yùn)算,生成最終的列表.

2.如果有if條件語(yǔ)句,for遍歷后緊跟著進(jìn)行條件判斷.

3.如果有多個(gè)for循環(huán),則最終的數(shù)據(jù)數(shù)量為多個(gè)for循環(huán)的笛卡爾積.

4.可以進(jìn)行嵌套的列表推導(dǎo),與嵌套for循環(huán)的原理相同.

三、代碼可讀性

對(duì)于不熟悉列表推導(dǎo)式的人來(lái)說(shuō)，可以使用for循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的功能,但是需要好幾行代碼,而列表推導(dǎo)式只需要一行代碼.

很多人會(huì)說(shuō)代碼簡(jiǎn)潔了但可讀性降低了,其實(shí)不然,當(dāng)我們對(duì)列表推導(dǎo)式熟悉(自己寫(xiě)幾次就熟悉了)，代碼的功能一眼就能輕松地看出來(lái),但是for循環(huán)代碼基本不可能一眼看完.尤其當(dāng)創(chuàng)建列表的for循環(huán)嵌套在業(yè)務(wù)邏輯的其他for循環(huán)里時(shí),恰恰是使用列表推導(dǎo)式的可讀性最高.

同時(shí),在Python3中列表推導(dǎo)式有自己的局部作用域,就像函數(shù)似的.表達(dá)式內(nèi)部的變量和賦值只在局部起作用，表達(dá)式的上下文里的同名變量還可以被正常引用，局部變量并不會(huì)影響到它們.

也就是說(shuō),列表推導(dǎo)不會(huì)有變量泄漏的問(wèn)題,在列表推導(dǎo)中的賦值操作不可能會(huì)影響到列表推導(dǎo)上下文中的同名變量.

當(dāng)然,也不是所有場(chǎng)景都推薦使用列表推導(dǎo)式.比如說(shuō):如果列表推導(dǎo)的代碼超過(guò)了兩行,就要考慮改成用for循環(huán)了.超過(guò)了兩行的列表推導(dǎo)式就真的沒(méi)有可讀性了.通常的原則是，只用列表推導(dǎo)來(lái)創(chuàng)建新的列表，并且盡量保持簡(jiǎn)短.

四、字典推導(dǎo)式

自Python2.7以來(lái),列表推導(dǎo)概念就移植到了字典上,從而有了字典推導(dǎo)(后面還會(huì)看到集合推導(dǎo)).

如果列表推導(dǎo)的概念已經(jīng)為你所熟知,接受字典推導(dǎo)并不難.直接看代碼吧:

# 因?yàn)閗ey是唯一的,所以最后value都是1
dict_a = {key: value for key in 'python' for value in range(2)}
print(dict_a)
 
# 可以根據(jù)鍵來(lái)構(gòu)造值
dict_b = {key: key * key for key in range(6)}
print(dict_b)
 
# 遍歷一個(gè)有鍵值關(guān)系的可迭代對(duì)象
list_phone = [('HUAWEI', '華為'), ('MI', '小米'), ('OPPO', 'OPPO'), ('VIVO', 'VIVO')]
dict_c = {key: value for key, value in list_phone}
print(dict_c)

運(yùn)行結(jié)果:

{'p': 1, 'y': 1, 't': 1, 'h': 1, 'o': 1, 'n': 1}
{0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}
{'HUAWEI': '華為', 'MI': '小米', 'OPPO': 'OPPO', 'VIVO': 'VIVO'}

五、集合推導(dǎo)式

Python2.7不僅帶來(lái)了字典推導(dǎo)式,還帶來(lái)了集合推導(dǎo)式.

同樣的,我們直接看代碼,這樣可以直觀的看到集合推導(dǎo)式.

# 遍歷一個(gè)可迭代對(duì)象生成集合
set_a = {value for value in '有人云淡風(fēng)輕,有人負(fù)重前行'}
print(set_a)

運(yùn)行結(jié)果:

{'負(fù)', '有', '人', '輕', '前', '云', '重', ',', '淡', '風(fēng)', '行'}

集合是無(wú)序且不重復(fù)的,所以會(huì)自動(dòng)去掉重復(fù)的元素,并且每次運(yùn)行顯示的順序不一樣.

從上面的代碼中可以總結(jié):

集合推導(dǎo)式就是將列表推導(dǎo)式的[]換成{},字典推導(dǎo)式就是推導(dǎo)出兩個(gè)值并構(gòu)建成鍵值對(duì)的樣子.

另外,不管是字典推導(dǎo)式還是集合推導(dǎo)式,后面都可以像列表推導(dǎo)式一樣接if條件語(yǔ)句,嵌套循環(huán)等,具體可以根據(jù)您自己的需求來(lái)使用.

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