Python列表解析式

2021-07-25 01:09:38 字數 3946 閱讀 8303

有時候，乙個程式設計設計模式使用得十分普遍，甚至會逐步形成自己獨特的語法。python程式語言中的列表解析式（list comprehension）就是這類語法糖（syntactic sugar）的絕佳代表。

python中的 列表解析式 是個偉大的發明，但是要掌握好這個語法則有些難，因為它們並是用來解決全新的問題：只是為解決已有問題提供了新的語法。 

接下來，我們一起來學習什麼是列表解析式，以及如何掌握使用這種語法的時機。

列表解析式是將乙個列表（實際上適用於任何 可迭代物件（iterable） ）轉換成另乙個列表的工具。在轉換過程中，可以指定元素必須符合一定的條件，才能新增至新的列表中，這樣每個元素都可以按需要進行轉換。 

如果你熟悉函式式程式設計（functional programming），你可以把列表解析式看作為結合了filter函式與map函式功能的語法糖： 

>>> doubled_odds = map(lambda n: n * 2, filter(lambda n: n % 2 == 1, numbers))


>>> doubled_odds = [n * 2


for n in numbers if n % 2 == 1]
如果你不熟悉函式式程式設計，也不用擔心：我稍後會通過for迴圈為大家講解。 

每個列表解析式都可以重寫為for迴圈，但不是每個for迴圈都能重寫為列表解析式。 

掌握列表解析式使用時機的關鍵，在於不斷練習識別那些看上去像列表解析式的問題（practice identifying problems that smell like list comprehensions）。

如果你能將自己的**改寫成類似下面這個for迴圈的形式，那麼你也就可以將其改寫為列表解析式： 

new_things = 


for item in old_things


:if condition_based_on(item):


你可以將上面的for迴圈改寫成這樣的列表解析式： 


new_things = ["something with " + item for item in old_things if condition_based_on(item)]
視覺化解讀聽上去是個不錯的注意，但是我們怎麼才能做到這點呢？

嘿嘿，只需要從for迴圈中複製貼上，稍微調整一下就變成了列表解析式啦。 

下面是我們複製貼上的順序：

這樣，我們將從下面這段**：

numbers = [1, 2, 3, 4, 5]


doubled_odds = 


for n in numbers:


if n % 2 == 1:


轉換成了這兩行**：


numbers = [1, 2, 3, 4, 5]


doubled_odds = [n * 2 for n in numbers if n % 2 == 1]
如果是那些沒有條件子句（即if something部分）的**呢，又該怎樣複製貼上？這些形式的**甚至比有條件子句的**更好實現。 

乙個沒有if語句的for迴圈： 

doubled_numbers = 


for n in numbers:


上面這段**頁可以改寫為乙個列表解析式：


doubled_numbers = [n * 2


for n in numbers]
下面是轉換過程的詳細演示：

我們可以從上面那個簡單的for迴圈中，安裝這樣的順序複製貼上： 

那麼巢狀迴圈（nested loop）又該怎樣改寫為列表解析式呢？

下面是乙個拉平（flatten）矩陣（以列表為元素的列表）的for迴圈： 

flattened = 


for row in


matrix


:for n in


row:


下面這個列表解析式實現了相同的功能：


flattened = [n for row in matrix for n in row]
列表解析式中的巢狀迴圈讀起來就有點繞口了。

注意：我本能地會想把這個列表解析式寫成這樣：

flattened = [n for n in row for row in matrix]
但是這行**是錯誤的。這裡我不小心顛倒了兩個for迴圈的順序。正確的**是之前那個。 

如果要在列表解析式中處理巢狀迴圈，請記住for迴圈子句的順序與我們原來for迴圈的順序是一致的 。 

同樣地原則也適用集合解析式（set comprehension）和字典解析式（dictionary comprehension）。

下面的**提取單詞序列中每個單詞的首字母，建立了乙個集合（set）：

first_letters = set()


forw in words


:    first_letters.add(w[0])
同樣的**可以改寫為集合解析式：

first_letters =
下面的**將原有字典的鍵和值互換，從而建立了乙個新的字典：

flipped = {}


for key, value


in original.items():


flipped[value] = key
同樣的**可以改寫為字典解析式：

flipped =
你有沒有發現上面的列表解析式讀起來很困難？我經常發現，如果較長的列表解析式寫成一行**，那麼閱讀起來就非常困難。

不過，還好python支援在括號和花括號之間斷行。

斷行前：

doubled_odds = [n * 2


for n in numbers if n % 2 == 1]
斷行後：

doubled_odds = [


n * 2


for n in numbers


if n % 2 == 1


]
斷行前：

flattened = [n for n in row for row in matrix]
斷行後：

flattened = [


nfor row in matrix


for n in row


]
斷行前：

flipped =
斷行後：

flipped =
請注意，我們並不是隨意進行斷行：我們是在每一行複製過來的**之後斷行的。

糾結於寫不出列表解析式嗎？不要擔心。先寫乙個for迴圈，能後按照本文說的順序複製貼上，就可以寫出解析式了。 

任何類似下面**形式的for迴圈： 

new_things = 


for item in old_things


:if condition_based_on(item):


都可以被改寫為下面這種列表解析式：


new_things = ["something with " + item for item in old_things if condition_based_on(item)]

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