Python進(jìn)階之列表推導(dǎo)與生成器表達(dá)式詳解

更新時(shí)間：2023年04月18日 11:11:50 作者：生魚同學(xué)

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Python中列表推導(dǎo)與生成器表達(dá)式的相關(guān)知識(shí)，文中的示例代碼講解詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，需要的可以參考一下

內(nèi)置序列類型

python中有很多的序列類型，主要可以分為以下兩類：

容器序列：能存放不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)的序列。（list, tuple, collections.deque）
扁平序列：只能容納一種類型的序列。（str, bytes, bytearray, memoryview, array.array）

說(shuō)明：扁平序列儲(chǔ)存的是一段連續(xù)的內(nèi)存空間，而容器序列存放的是它們包含的任意類型對(duì)象的引用。

另外，序列類型還可以從可修改與不可修改的角度進(jìn)行分類，主要能被分成以下兩類：

可變序列：list, bytearray, array.array, collections.deque, memoryview
不可變序列：str, tuple, bytes

為了深入的討論可變序列與不可變序列的差異，我們看下面這個(gè)UML圖：

在上圖中，繼承從子類指向超類，可以看到可變序列（MutableSequence）繼承了不可變序列（Sequence）的很多方法。與此同時(shí)，通過(guò)UML圖我們也可以更直觀的發(fā)現(xiàn)其不同的地方，這有助于我們了解后續(xù)的內(nèi)置序列類型的差異。

列表推導(dǎo)與生成器表達(dá)式

列表推導(dǎo)

相信大家已經(jīng)對(duì)基礎(chǔ)的序列類型list有了初步的了解與認(rèn)識(shí)，但當(dāng)我們想要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的數(shù)組時(shí)，往往會(huì)想到使用for循環(huán)遍歷生成。

其實(shí)在python中還存在一種構(gòu)建列表的方法叫做列表推導(dǎo)(list comprehension)，它是構(gòu)建列表的快捷方式，同時(shí)也能夠使你的代碼更加易讀與簡(jiǎn)潔。假設(shè)我們需要?jiǎng)?chuàng)建從0到10的一個(gè)列表，我們來(lái)看下面的兩段代碼：

# 不使用列表推導(dǎo)
example_list_01 = []
for i in range(10):
   example_list_01.append(i)
print(example_list_01)

>>> [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

# 列表推導(dǎo)
example_list_01 = [i for i in range(10)]
print(example_list_01)

>>> [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

相信大部分人第一時(shí)間都會(huì)考慮使用第一種方法進(jìn)行列表的創(chuàng)建，但明顯使用了列表推導(dǎo)（生成器表達(dá)式推導(dǎo)列表）的例子看起來(lái)更加簡(jiǎn)便且易讀。我們?cè)賮?lái)看一個(gè)更復(fù)雜的例子，假設(shè)我們想要尋找10以內(nèi)的偶數(shù)，我們看下面兩段代碼：

# 不使用列表推導(dǎo)
example_list_02 = []
for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
       example_list_02.append(i)
print(example_list_02)

# 列表推導(dǎo)
example_list_02 = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
print(example_list_02)

顯然，下面的代碼可讀性更強(qiáng)且更為簡(jiǎn)單。另外，使用filter也能夠完成上述的功能，但是可讀性并不強(qiáng)。我們使用filter完成上述功能的代碼如下：

example_list_03 = list(filter(lambda i: i % 2 == 0, range(10)))
print(example_list_03)

顯然，這樣的可讀性并不強(qiáng)。

在列表推導(dǎo)中，我們還可以將自己的函數(shù)或者python內(nèi)置函數(shù)直接對(duì)生成的數(shù)組進(jìn)行處理，請(qǐng)看下面這個(gè)例子：

def deal(num):
    return '處理過(guò)的' + str(num)

deal_list = [deal(i) for i in range(10)]
print(deal_list )

>>> ['處理過(guò)的0',
 '處理過(guò)的1',
 '處理過(guò)的2',
 '處理過(guò)的3',
 '處理過(guò)的4',
 '處理過(guò)的5',
 '處理過(guò)的6',
 '處理過(guò)的7',
 '處理過(guò)的8',
 '處理過(guò)的9']

最后，我們?cè)儆昧斜硗茖?dǎo)表達(dá)式嘗試計(jì)算笛卡爾積并與for循環(huán)完成的相同的功能做對(duì)比，請(qǐng)看下面的代碼：

colors = ['紅色','藍(lán)色','綠色']
clothes = ['上衣','褲子','運(yùn)動(dòng)鞋']

clothes_list_01 = []
for color in colors:
    for clothe in clothes:
        clothes_list_01.append((color,clothe))
print('未使用列表推導(dǎo)：',clothes_list_01)

clothes_list_02 = [(color,clothe) for color in colors for clothe in clothes]
print('使用列表推導(dǎo)：',clothes_list_01)

結(jié)果如下：

未使用列表推導(dǎo)： [('紅色', '上衣'), ('紅色', '褲子'), ('紅色', '運(yùn)動(dòng)鞋'),
('藍(lán)色', '上衣'), ('藍(lán)色', '褲子'), ('藍(lán)色', '運(yùn)動(dòng)鞋'), ('綠色', '上衣'), ('綠色', '褲子'), ('綠色', '運(yùn)動(dòng)鞋')]
使用列表推導(dǎo)： [('紅色', '上衣'), ('紅色', '褲子'), ('紅色', '運(yùn)動(dòng)鞋'),
('藍(lán)色', '上衣'), ('藍(lán)色', '褲子'), ('藍(lán)色', '運(yùn)動(dòng)鞋'), ('綠色', '上衣'), ('綠色', '褲子'), ('綠色', '運(yùn)動(dòng)鞋')]

可以看到輸出的結(jié)果是完全相同的，但是利用列表推導(dǎo)的代碼更為簡(jiǎn)潔。

生成器表達(dá)式

雖然使用上述的列表推導(dǎo)語(yǔ)法也可以生成元組等其他類型的序列，但是使用生成器表達(dá)式會(huì)更好。生成器并不是先建立一個(gè)完整的列表再將其傳遞到某個(gè)構(gòu)造函數(shù)內(nèi)，而是逐個(gè)產(chǎn)出元素，這會(huì)更加的節(jié)省內(nèi)存。

我們看下面幾個(gè)例子，用來(lái)了解生成器表達(dá)式是如何生成字典與元組的。

# 使用生成器表達(dá)式構(gòu)建字典
dict_transform_list = [('APPLE', '蘋果'), ('BNANA', '香蕉'), ('PEAR', '梨子')]
dict_01 = {key: value for key,value in dict_transform_list}

>>>{'APPLE': '蘋果', 'BNANA': '香蕉', 'PEAR': '梨子'}

# 使用生成器表達(dá)式構(gòu)建元組
tuple_01 = tuple(i for i in range(10))

>>>(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

總結(jié)

在本文中，介紹了生成器與表達(dá)式的用法，幫助我們快速創(chuàng)建數(shù)組以及其他序列，解鎖了python序列的新姿勢(shì)。

到此這篇關(guān)于Python進(jìn)階之列表推導(dǎo)與生成器表達(dá)式詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python列表推導(dǎo) 生成器表達(dá)式內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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