python高级特性 列表生成式

列表生成式

列表生成式即List Comprehensions,是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。

举个例子,要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]可以用list(range(1, 11)):

list(range(1, 11))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
但如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, …, 10x10]怎么做?方法一是循环:

L = []
for x in range(1, 11):
… L.append(x * x)

L
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
但是循环太繁琐,而列表生成式则可以用一行语句代替循环生成上面的list:

[x * x for x in range(1, 11)]
[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]
写列表生成式时,把要生成的元素x * x放到前面,后面跟for循环,就可以把list创建出来,十分有用,多写几次,很快就可以熟悉这种语法。

for循环后面还可以加上if判断,这样我们就可以筛选出仅偶数的平方:

[x * x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
[4, 16, 36, 64, 100]
还可以使用两层循环,可以生成全排列:

[m + n for m in ‘ABC’ for n in ‘XYZ’]
[‘AX’, ‘AY’, ‘AZ’, ‘BX’, ‘BY’, ‘BZ’, ‘CX’, ‘CY’, ‘CZ’]
三层和三层以上的循环就很少用到了。

运用列表生成式,可以写出非常简洁的代码。例如,列出当前目录下的所有文件和目录名,可以通过一行代码实现:

import os # 导入os模块,模块的概念后面讲到
[d for d in os.listdir(’.’)] # os.listdir可以列出文件和目录
[’.emacs.d’, ‘.ssh’, ‘.Trash’, ‘Adlm’, ‘Applications’, ‘Desktop’, ‘Documents’, ‘Downloads’, ‘Library’, ‘Movies’, ‘Music’, ‘Pictures’, ‘Public’, ‘VirtualBox VMs’, ‘Workspace’, ‘XCode’]
for循环其实可以同时使用两个甚至多个变量,比如dict的items()可以同时迭代key和value:

d = {‘x’: ‘A’, ‘y’: ‘B’, ‘z’: ‘C’ }
for k, v in d.items():
… print(k, ‘=’, v)

y = B
x = A
z = C
因此,列表生成式也可以使用两个变量来生成list:

d = {‘x’: ‘A’, ‘y’: ‘B’, ‘z’: ‘C’ }
[k + ‘=’ + v for k, v in d.items()]
[‘y=B’, ‘x=A’, ‘z=C’]
最后把一个list中所有的字符串变成小写:

L = [‘Hello’, ‘World’, ‘IBM’, ‘Apple’]
[s.lower() for s in L]
[‘hello’, ‘world’, ‘ibm’, ‘apple’]
if … else
使用列表生成式的时候,有些童鞋经常搞不清楚if…else的用法。

例如,以下代码正常输出偶数:

[x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0]
[2, 4, 6, 8, 10]
但是,我们不能在最后的if加上else:

[x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0 else 0]
File “”, line 1
[x for x in range(1, 11) if x % 2 == 0 else 0]
^
SyntaxError: invalid syntax
这是因为跟在for后面的if是一个筛选条件,不能带else,否则如何筛选?

另一些童鞋发现把if写在for前面必须加else,否则报错:

[x if x % 2 == 0 for x in range(1, 11)]
File “”, line 1
[x if x % 2 == 0 for x in range(1, 11)]
^
SyntaxError: invalid syntax
这是因为for前面的部分是一个表达式,它必须根据x计算出一个结果。因此,考察表达式:x if x % 2 == 0,它无法根据x计算出结果,因为缺少else,必须加上else:

[x if x % 2 == 0 else -x for x in range(1, 11)]
[-1, 2, -3, 4, -5, 6, -7, 8, -9, 10]
上述for前面的表达式x if x % 2 == 0 else -x才能根据x计算出确定的结果。

可见,在一个列表生成式中,for前面的if … else是表达式,而for后面的if是过滤条件,不能带else。

小结

运用列表生成式,可以快速生成list,可以通过一个list推导出另一个list,而代码却十分简洁。

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