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  • 轻松学会Python列表解析式(转载)

    有时候,一个编程设计模式使用得十分普遍,甚至会逐步形成自己独特的语法。Python编程语言中的列表解析式(list comprehension)就是这类语法糖(syntactic sugar)的绝佳代表。

    Python中的列表解析式是个伟大的发明,但是要掌握好这个语法则有些难,因为它们并是用来解决全新的问题:只是为解决已有问题提供了新的语法。

    接下来,我们一起来学习什么是列表解析式,以及如何掌握使用这种语法的时机。

    什么是列表解析式?

    列表解析式是将一个列表(实际上适用于任何可迭代对象(iterable))转换成另一个列表的工具。在转换过程中,可以指定元素必须符合一定的条件,才能添加至新的列表中,这样每个元素都可以按需要进行转换。

    如果你熟悉函数式编程(functional programming),你可以把列表解析式看作为结合了filter函数与map函数功能的语法糖:

    >>> 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]
    

    如果你不熟悉函数式编程,也不用担心:我稍后会通过for循环为大家讲解。

    从循环到解析式

    每个列表解析式都可以重写为for循环,但不是每个for循环都能重写为列表解析式。

    掌握列表解析式使用时机的关键,在于不断练习识别那些看上去像列表解析式的问题(practice identifying problems that smell like list comprehensions)。

    如果你能将自己的代码改写成类似下面这个for循环的形式,那么你也就可以将其改写为列表解析式:

    new_things = []
    for ITEM in old_things:
        if condition_based_on(ITEM):
            new_things.append("something with " + ITEM)
    

    你可以将上面的for循环改写成这样的列表解析式:

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

    列表解析式:可视化解读

    可视化解读听上去是个不错的注意,但是我们怎么才能做到这点呢?

    嘿嘿,只需要从for循环中复制粘贴,稍微调整一下就变成了列表解析式啦。

    for loop to list comprehension

    下面是我们复制粘贴的顺序:

    • 将变量赋值操作复制到新建的空列表中(第三行)
    • append()方法中的表达式参数复制到新列表中(第六行)
    • 复制for循环语句,不包括最后的:(第四行)
    • 复制if条件控制语句,同样不包括最后的:(第五行)

    这样,我们将从下面这段代码:

    numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
    
    doubled_odds = []
    for n in numbers:
        if n % 2 == 1:
            doubled_odds.append(n * 2)
    

    转换成了这两行代码:

    numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
    
    doubled_odds = [n * 2 for n in numbers if n % 2 == 1]
    

    无条件子句的列表解析式

    如果是那些没有条件子句(即if SOMETHING部分)的代码呢,又该怎样复制粘贴?这些形式的代码甚至比有条件子句的代码更好实现。

    一个没有if语句的for循环:

    doubled_numbers = []
    for n in numbers:
        doubled_numbers.append(n * 2)
    

    上面这段代码页可以改写为一个列表解析式:

    doubled_numbers = [n * 2 for n in numbers]
    

    下面是转换过程的详细演示:

    for loop transformation animated

    我们可以从上面那个简单的for循环中,安装这样的顺序复制粘贴:

    • 将变量赋值操作复制到新建的空列表中(第三行)
    • append()方法中的表达式参数复制到新列表中(第五行)
    • 复制for循环语句,不包括最后的:(第四行)

    嵌套循环

    那么嵌套循环(nested loop)又该怎样改写为列表解析式呢?

    下面是一个拉平(flatten)矩阵(以列表为元素的列表)的for循环:

    flattened = []
    for row in matrix:
        for n in row:
            flattened.append(n)
    

    下面这个列表解析式实现了相同的功能:

    flattened = [n for row in matrix for n in row]
    

    列表解析式中的嵌套循环读起来就有点绕口了。

    注意:我本能地会想把这个列表解析式写成这样:

    flattened = [n for n in row for row in matrix]
    

    但是这行代码是错误的。这里我不小心颠倒了两个for循环的顺序。正确的代码是之前那个。

    如果要在列表解析式中处理嵌套循环,请记住for循环子句的顺序与我们原来for循环的顺序是一致的

    同样地原则也适用集合解析式(set comprehension)和字典解析式(dictionary comprehension)。

    其他解析式

    下面的代码提取单词序列中每个单词的首字母,创建了一个集合(set):

    first_letters = set()
    for w in words:
        first_letters.add(w[0])
    

    同样的代码可以改写为集合解析式:

    first_letters = {w[0] for w in words}
    

    下面的代码将原有字典的键和值互换,从而创建了一个新的字典:

    flipped = {}
    for key, value in original.items():
        flipped[value] = key
    

    同样的代码可以改写为字典解析式:

    flipped = {value: key for key, value in original.items()}
    

    还要注意可读性

    你有没有发现上面的列表解析式读起来很困难?我经常发现,如果较长的列表解析式写成一行代码,那么阅读起来就非常困难。

    不过,还好Python支持在括号和花括号之间断行。

    列表解析式 List comprehension

    断行前:

    doubled_odds = [n * 2 for n in numbers if n % 2 == 1]
    

    断行后:

    doubled_odds = [
        n * 2
        for n in numbers
        if n % 2 == 1
    ]
    

    带嵌套循环的列表解析式

    断行前:

    flattened = [n for n in row for row in matrix]
    

    断行后:

    flattened = [
        n
        for row in matrix
        for n in row
    ]
    

    字典解析式

    断行前:

    flipped = {value: key for key, value in original.items()}
    

    断行后:

    flipped = {
        value: key
        for key, value in original.items()
    }
    

    请注意,我们并不是随意进行断行:我们是在每一行复制过来的代码之后断行的。

    总结

    纠结于写不出列表解析式吗?不要担心。先写一个for循环,能后按照本文说的顺序复制粘贴,就可以写出解析式了。

    任何类似下面代码形式的for循环:

    new_things = []
    for ITEM in old_things:
        if condition_based_on(ITEM):
            new_things.append("something with " + ITEM)
    

    都可以被改写为下面这种列表解析式:

    new_things = ["something with " + ITEM for ITEM in old_things if condition_based_on(ITEM)]
    转载自:http://codingpy.com/article/python-list-comprehensions-explained-visually/
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/RayMin/p/5781725.html
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