[python篇] [伯乐在线][1]永远别写for循环

首先，让我们退一步看看在写一个for循环背后的直觉是什么：

1.遍历一个序列提取出一些信息

2.从当前的序列中生成另外的序列

3.写for循环已经是我的第二天性了，因为我是一个程序员

幸运的是，Python里面已经有很棒的工具帮你达到这些目标！你需要做的只是转变思想，用不同的角度看问题。

不到处写for循环你将会获得什么

1.更少的代码行数

2.更好的代码阅读性

3.只将缩进用于管理代码文本

Let’s see the code skeleton below:

看看下面这段代码的构架：

Python

# 1
with ...:
    for ...:
        if ...:
            try:
            except:
        else:
1
2
3
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5
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7
# 1
with ...:
    for ...:
        if ...:
            try:
            except:
        else:
这个例子使用了多层嵌套的代码，这是非常难以阅读的。我在这段代码中发现它无差别使用缩进把管理逻辑（with, try-except）和业务逻辑（for, if）混在一起。如果你遵守只对管理逻辑使用缩进的规范，那么核心业务逻辑应该立刻脱离出来。

“扁平结构比嵌套结构更好” – 《Python之禅》
为了避免for循环，你可以使用这些工具

1. 列表解析/生成器表达式

看一个简单的例子，这个例子主要是根据一个已经存在的序列编译一个新序列：

Python

result = []
for item in item_list:
    new_item = do_something_with(item)
    result.append(item)
1
2
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4
result = []
for item in item_list:
    new_item = do_something_with(item)
    result.append(item)
如果你喜欢MapReduce，那你可以使用map，或者Python的列表解析：

Python

result = [do_something_with(item) for item in item_list]
1
result = [do_something_with(item) for item in item_list]
同样的，如果你只是想要获取一个迭代器，你可以使用语法几乎相通的生成器表达式。（你怎么能不爱上Python的一致性？）

Python

result = (do_something_with(item) for item in item_list)
1
result = (do_something_with(item) for item in item_list)
2. 函数

站在更高阶、更函数化的变成方式考虑一下，如果你想映射一个序列到另一个序列，直接调用map函数。（也可用列表解析来替代。）

Python

doubled_list = map(lambda x: x * 2, old_list)
1
doubled_list = map(lambda x: x * 2, old_list)
如果你想使一个序列减少到一个元素，使用reduce

Python

from functools import reduce
summation = reduce(lambda x, y: x + y, numbers)
1
2
from functools import reduce
summation = reduce(lambda x, y: x + y, numbers)
另外，Python中大量的内嵌功能可/会（我不知道这是好事还是坏事，你选一个，不加这个句子有点难懂）消耗迭代器：

Python

>>> a = list(range(10))
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> all(a)
False
>>> any(a)
True
>>> max(a)
9
>>> min(a)
0
>>> list(filter(bool, a))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> set(a)
{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
>>> dict(zip(a,a))
{0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3, 4: 4, 5: 5, 6: 6, 7: 7, 8: 8, 9: 9}
>>> sorted(a, reverse=True)
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
>>> str(a)
'[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]'
>>> sum(a)
45
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>>> a = list(range(10))
>>> a
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> all(a)
False
>>> any(a)
True
>>> max(a)
9
>>> min(a)
0
>>> list(filter(bool, a))
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> set(a)
{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
>>> dict(zip(a,a))
{0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3, 4: 4, 5: 5, 6: 6, 7: 7, 8: 8, 9: 9}
>>> sorted(a, reverse=True)
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
>>> str(a)
'[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]'
>>> sum(a)
45
3. 抽取函数或者表达式

上面的两种方法很好地处理了较为简单的逻辑，那更复杂的逻辑怎么办呢？作为一个程序员，我们会把困难的事情抽象成函数，这种方式也可以用在这里。如果你写下了这种代码：

Python

results = []
for item in item_list:
    # setups
    # condition
    # processing
    # calculation
    results.append(result)
1
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results = []
for item in item_list:
    # setups
    # condition
    # processing
    # calculation
    results.append(result)
显然你赋予了一段代码太多的责任。为了改进，我建议你这样做：

Python

def process_item(item):
    # setups
    # condition
    # processing
    # calculation
    return result

results = [process_item(item) for item in item_list]
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def process_item(item):
    # setups
    # condition
    # processing
    # calculation
    return result
 
results = [process_item(item) for item in item_list]
嵌套的for循环怎么样？

Python

results = []
for i in range(10):
    for j in range(i):
        results.append((i, j))
1
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results = []
for i in range(10):
    for j in range(i):
        results.append((i, j))
列表解析可以帮助你：

Python

results = [(i, j)
           for i in range(10)
           for j in range(i)]
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results = [(i, j)
           for i in range(10)
           for j in range(i)]
如果你要保存很多的内部状态怎么办呢？

Python

# finding the max prior to the current item
a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
results = []
current_max = 0
for i in a:
    current_max = max(i, current_max)
    results.append(current_max)

# results = [3, 4, 6, 6, 6, 9, 9, 9, 9, 9]
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# finding the max prior to the current item
a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
results = []
current_max = 0
for i in a:
    current_max = max(i, current_max)
    results.append(current_max)
 
# results = [3, 4, 6, 6, 6, 9, 9, 9, 9, 9]
让我们提取一个表达式来实现这些：

Python

def max_generator(numbers):
    current_max = 0
    for i in numbers:
        current_max = max(i, current_max)
        yield current_max

a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
results = list(max_generator(a))
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def max_generator(numbers):
    current_max = 0
    for i in numbers:
        current_max = max(i, current_max)
        yield current_max
 
a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
results = list(max_generator(a))
“等等，你刚刚在那个函数的表达式中使用了一个for循环，这是欺骗！”
好吧，自作聪明的家伙，试试下面的这个。

4. 你自己不要写for循环，itertools会为你代劳

这个模块真是妙。我相信这个模块能覆盖80%你想写下for循环的时候。例如，上一个例子可以这样改写：

Python

from itertools import accumulate
a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
resutls = list(accumulate(a, max))
1
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from itertools import accumulate
a = [3, 4, 6, 2, 1, 9, 0, 7, 5, 8]
resutls = list(accumulate(a, max))
另外，如果你在迭代组合的序列，还有product()，permutations()，combinations()可以用。

结论

1.大多数情况下是不需要写for循环的。

2.应该避免使用for循环，这样会使得代码有更好的阅读性。

行动

首先，让我们退一步看看在写一个for循环背后的直觉是什么：

1.遍历一个序列提取出一些信息

2.从当前的序列中生成另外的序列

3.写for循环已经是我的第二天性了，因为我是一个程序员

幸运的是，Python里面已经有很棒的工具帮你达到这些目标！你需要做的只是转变思想，用不同的角度看问题。

不到处写for循环你将会获得什么

1.更少的代码行数

2.更好的代码阅读性

3.只将缩进用于管理代码文本

Let’s see the code skeleton below:

看看下面这段代码的构架：

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4 5 6 7

# 1 with...:     for...:         if...:             try:             except:         else:

这个例子使用了多层嵌套的代码，这是非常难以阅读的。我在这段代码中发现它无差别使用缩进把管理逻辑（with, try-except）和业务逻辑（for, if）混在一起。如果你遵守只对管理逻辑使用缩进的规范，那么核心业务逻辑应该立刻脱离出来。

“扁平结构比嵌套结构更好” – 《Python之禅》

为了避免for循环，你可以使用这些工具

1. 列表解析/生成器表达式

看一个简单的例子，这个例子主要是根据一个已经存在的序列编译一个新序列：

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4

result=[] foritem initem_list:     new_item=do_something_with(item)     result.append(item)

如果你喜欢MapReduce，那你可以使用map，或者Python的列表解析：

 

 

 

 

 

Python

 

1	result=[do_something_with(item)foritem initem_list]

同样的，如果你只是想要获取一个迭代器，你可以使用语法几乎相通的生成器表达式。（你怎么能不爱上Python的一致性？）

 

 

 

 

 

Python

 

1	result=(do_something_with(item)foritem initem_list)

 

2. 函数

站在更高阶、更函数化的变成方式考虑一下，如果你想映射一个序列到另一个序列，直接调用map函数。（也可用列表解析来替代。）

 

 

 

 

 

Python

 

1	doubled_list=map(lambdax:x*2,old_list)

如果你想使一个序列减少到一个元素，使用reduce

 

 

 

 

 

Python

 

1 2	fromfunctoolsimportreduce summation=reduce(lambdax,y:x+y,numbers)

另外，Python中大量的内嵌功能可/会（我不知道这是好事还是坏事，你选一个，不加这个句子有点难懂）消耗迭代器：

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

>>>a=list(range(10)) >>>a [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9] >>>all(a) False >>>any(a) True >>>max(a) 9 >>>min(a) 0 >>>list(filter(bool,a)) [1,2,3,4,5,6,7,8,9] >>>set(a) {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} >>>dict(zip(a,a)) {0:0,1:1,2:2,3:3,4:4,5:5,6:6,7:7,8:8,9:9} >>>sorted(a,reverse=True) [9,8,7,6,5,4,3,2,1,0] >>>str(a) '[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]' >>>sum(a) 45

 

3. 抽取函数或者表达式

上面的两种方法很好地处理了较为简单的逻辑，那更复杂的逻辑怎么办呢？作为一个程序员，我们会把困难的事情抽象成函数，这种方式也可以用在这里。如果你写下了这种代码：

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4 5 6 7

results=[] foritem initem_list:     # setups     # condition     # processing     # calculation     results.append(result)

显然你赋予了一段代码太多的责任。为了改进，我建议你这样做：

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4 5 6 7 8

defprocess_item(item):     # setups     # condition     # processing     # calculation     returnresult   results=[process_item(item)foritem initem_list]

嵌套的for循环怎么样？

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4

results=[] foriinrange(10):     forjinrange(i):         results.append((i,j))

列表解析可以帮助你：

 

 

 

 

 

Python

 

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results=[(i,j)            foriinrange(10)            forjinrange(i)]

如果你要保存很多的内部状态怎么办呢？

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9

# finding the max prior to the current item a=[3,4,6,2,1,9,0,7,5,8] results=[] current_max=0 foriina:     current_max=max(i,current_max)     results.append(current_max)   # results = [3, 4, 6, 6, 6, 9, 9, 9, 9, 9]

让我们提取一个表达式来实现这些：

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3 4 5 6 7 8

defmax_generator(numbers):     current_max=0     foriinnumbers:         current_max=max(i,current_max)         yieldcurrent_max   a=[3,4,6,2,1,9,0,7,5,8] results=list(max_generator(a))

 

“等等，你刚刚在那个函数的表达式中使用了一个for循环，这是欺骗！”

好吧，自作聪明的家伙，试试下面的这个。

4. 你自己不要写for循环，itertools会为你代劳

这个模块真是妙。我相信这个模块能覆盖80%你想写下for循环的时候。例如，上一个例子可以这样改写：

 

 

 

 

 

Python

 

1 2 3

fromitertoolsimportaccumulate a=[3,4,6,2,1,9,0,7,5,8] resutls=list(accumulate(a,max))

另外，如果你在迭代组合的序列，还有product()，permutations()，combinations()可以用。

结论

1.大多数情况下是不需要写for循环的。

2.应该避免使用for循环，这样会使得代码有更好的阅读性。

行动