Python - 列表推导式



Python 中的列表推导式

列表推导式是一种创建列表的简洁方法。它类似于数学中的集合构建器表示法。它用于基于现有的可迭代对象(例如列表、元组或字符串)定义一个列表,并对可迭代对象中的每个元素应用表达式。

Python 列表推导式的语法

列表推导式的基本语法如下:

new_list = [expression for item in iterable if condition]

其中,

  • 表达式是对可迭代对象中的每个项目应用的操作或转换。
  • 项目是表示可迭代对象中每个元素的变量。
  • 可迭代对象是要迭代的元素序列。
  • 条件(可选)是一个根据指定条件过滤元素的表达式。

Python 列表推导式的示例

假设我们想要将字符串“hello world”中的所有字母转换为大写形式。使用列表推导式,我们遍历每个字符,检查它是否为字母,如果是,则将其转换为大写,从而生成一个大写字母列表:

string = "hello world"
uppercase_letters = [char.upper() for char in string if char.isalpha()]
print(uppercase_letters)  

获得的结果显示如下:

['H', 'E', 'L', 'L', 'O', 'W', 'O', 'R', 'L', 'D']

列表推导式和 Lambda

在 Python 中,lambda 是一个用于创建匿名函数的关键字。匿名函数是在没有名称的情况下定义的函数。这些函数使用lambda关键字创建,后跟逗号分隔的参数列表,后跟冒号:,然后是待求值的表达式。

我们可以通过在推导式中将 lambda 函数应用于可迭代对象的每个元素来使用列表推导式和 lambda,从而生成一个新列表。

示例

在下面的示例中,我们使用列表推导式和 lambda 函数将给定列表“original_list”中的每个元素加倍。我们遍历“original_list”中的每个元素,并应用 lambda 函数将其加倍:

original_list = [1, 2, 3, 4, 5]
doubled_list = [(lambda x: x * 2)(x) for x in original_list]
print(doubled_list)  

以下是上述代码的输出:

[2, 4, 6, 8, 10]

Python 列表推导式中的嵌套循环

Python 中的嵌套循环是指一个循环在另一个循环内部,其中内循环在外部循环的每次迭代中执行多次。

我们可以通过将一个循环放在另一个循环内部来在列表推导式中使用嵌套循环,从而允许从多次迭代中简洁地创建列表。

示例

在这个例子中,两个列表中项目的组合以元组的形式添加到第三个列表对象中:

list1=[1,2,3]
list2=[4,5,6]
CombLst=[(x,y) for x in list1 for y in list2] 
print (CombLst)

它将产生以下输出:

[(1, 4), (1, 5), (1, 6), (2, 4), (2, 5), (2, 6), (3, 4), (3, 5), (3, 6)]

Python 列表推导式中的条件

Python 中的条件是指使用“if”、“elif”和“else”等语句根据某些条件控制代码流。它们允许您根据条件是否计算为“True”或“False”执行不同的代码块。

我们可以通过在可迭代对象之后和循环之前包含条件来在列表推导式中使用条件,这将在生成列表的同时根据指定的条件过滤可迭代对象中的元素。

示例

以下示例在列表推导式中使用条件从 1 到 20 生成一个偶数列表:

list1=[x for x in range(1,21) if x%2==0]
print (list1)

我们得到如下输出:

[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]

列表推导式与 for 循环

列表推导式和 for 循环都用于迭代,但它们在语法和用法方面有所不同。

列表推导式就像 Python 中创建列表的快捷方式。它们允许您通过对现有列表中的每个项目应用操作来生成一个新列表。

另一方面,for 循环是一个控制流语句,用于逐个迭代可迭代对象的元素,对每个元素执行代码块。

对于更简单的操作,通常更喜欢列表推导式,而 for 循环为复杂任务提供了更大的灵活性。

使用 for 循环的示例

假设我们想要分离字符串中的每个字母并将所有非元音字母放入列表对象中。我们可以通过如下所示的 for 循环来做到这一点:

chars=[]
for ch in 'TutorialsPoint':
   if ch not in 'aeiou':
      chars.append(ch)
print (chars)

chars 列表对象显示如下:

['T', 't', 'r', 'l', 's', 'P', 'n', 't']

使用列表推导式的示例

我们可以通过列表推导式轻松获得相同的结果。列表推导式的通用用法如下:

listObj = [x for x in iterable]

应用此方法,chars 列表可以通过以下语句构建:

chars = [ char for char in 'TutorialsPoint' if char not in 'aeiou']
print (chars)

chars 列表将像之前一样显示:

['T', 't', 'r', 'l', 's', 'P', 'n', 't']

示例

以下示例使用列表推导式构建一个包含 1 到 10 之间数字的平方值的列表:

squares = [x*x for x in range(1,11)]
print (squares)

squares 列表对象为:

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

列表推导式的优点

以下是使用列表推导式的优点:

  • 简洁性 - 与传统的 for 循环相比,列表推导式更简洁易读,使您能够用更少的代码创建列表。

  • 效率 - 列表推导式通常比 for 循环更快、更高效,因为它们在 Python 解释器内部进行了优化。

  • 清晰度 - 列表推导式生成更清晰、更具表达力的代码,使理解正在执行的操作的目的和逻辑变得更容易。

  • 降低错误几率 - 由于列表推导式更紧凑,与传统的 for 循环相比,错误的可能性更小,从而降低了代码中出现 bug 的可能性。

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