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python语句之列表推导式
列表推导式是python语言特有的一种语法结构,也可以看成是python中独特的数据处理方法
它在python中用 转换 和 过滤 数据
语法格式:
[ 表达式 for 迭代变量 in 可迭代对象 [ if 条件表达式 ] ]
# 其中 [ if 条件表达式 ] 可以省略
列表推导式的基础是 python中的 for 循环
列表推导式中注意的三个点:
- 一个是列表:
列表 就是python的一种数据类型;
- 一个是推导式:
推导式 只是一个普通的语法定义词,也会将其叫做 解析式,上一样的概念。
- 列表推导式会返回一个列表,适用于所有需要列表的时候 。
基础使用方法:
列表推导式最常用是优化简单循环
for 循环写法:
my_list = [1,2,3] new_list = [] for i in my_list: new_list.append(i*2) print(new_list)
列表推导式写法:
1 new_list = [i*2 for i in my_list] 2 print(nn_list)
是不是对比看就是将 for 循环语句做了变形之后,增加了一个 []
,不过需要注意的是,列表推导式最终会将得到的各个结果组成一个新的列表。
再看一下列表推导式语法构成 new_list = [i*2 for i in my_list]
,for
关键字后面就是一个普通的循环,前面的表达式 i*2
其中的 i
就是 for
循环中的变量,也就是说表达式可以用后面 for
循环迭代产生的变量,理解这个内容列表推导式就已经掌握 9 成内容了,剩下的是熟练度的问题。
在将 if
语句包含进代码中,运行之后,你也能掌握基本技巧,if
语句是一个判断,其中 i
也是前面循环产生的迭代变量。
1 new_list = [i*2 for i in my_list if i>1] 2 print(nn_list)
简化多层 for 循环
这些都是一般技能,列表推导式能支持两层 for
循环,例如下述代码:
1 new_list = [(x,y) for x in range(3) for y in range(3) ] 2 print(nn_list)
当然如果你想**加密(谁都看不懂你的代码)**你的代码,你可以无限套娃下去,列表推导式并没有限制循环层数,多层循环就是一层一层的嵌套,你可以展开一个三层的列表推导式,就都明白了
1 new_list = [(x,y,z,m) for x in range(3) for y in range(3) for z in range(3) for m in range(3)] 2 print(nn_list)
当然在多层列表推导式里面,依旧支持 if 语句
,并且 if
后面可以用前面所有迭代产生的变量,不过不建议超过 2 成,超过之后会大幅度降低你代码的可阅读性。
当然如果你希望你代码更加难读,下面的写法都是正确的。
1 nn_list = [(x, y, z, m) for x in range(3) if x > 1 for y in range(3) if y > 1 for z in range(3) for m in range(3)] 2 print(nn_list) 3 nn_list = [(x, y, z, m) for x in range(3) for y in range(3) for z in range(3) for m in range(3) if x > 1 and y > 1] 4 print(nn_list) 5 nn_list = [(x, y, z, m) for x in range(3) for y in range(3) for z in range(3) for m in range(3) if x > 1 if y > 1] 6 print(nn_list)
现在你已经对列表推导式有比较直观的概念了,列表推导式对应的英文是 list comprehension
,有的地方写作列表解析式,基于它最后的结果,它是一种创建列表的语法,并且是很简洁的语法。
有了两种不同的写法,那咱们必须要对比一下效率,经测试小数据范围影响不大,当循环次数到千万级时候,出现了一些差异。
1 import time 2 def demo1(): 3 new_list = [] 4 for i in range(10000000): 5 new_list.append(i*2) 6 7 def demo2(): 8 new_list = [i*2 for i in range(10000000)] 9 s_time = time.perf_counter() 10 demo2() 11 e_time = time.perf_counter() 12 print("代码运行时间:", e_time-s_time)
运行结果:
# for 循环 代码运行时间: 1.3431036140000001 # 列表推导式 代码运行时间: 0.9749278849999999
在 Python3 中列表推导式具备局部作用域,表达式内部的变量和赋值只在局部起作用,表达式的上下文里的同名变量还可以被正常引用,局部变量并不会影响到它们。所以其不会有变量泄漏的问题。例如下述代码:
1 x = 6 2 my_var = [x*2 for x in range(3)] 3 4 print(my_var) 5 print(x)
列表推导式还支持嵌套
参考代码如下,只有想不到,没有做不到的。
1 my_var = [y*4 for y in [x*2 for x in range(3)]] 2 print(my_var)
用于转换数据
可以将可迭代对象(一般是列表)中的数据,批量进行转换操作,例如将下述列表所有元素翻两倍。
my_list = [1,2,3]
代码如下所示:
1 my_list = [1, 2, 3] 2 new_list = [item * 2 for item in my_list] 3 print(new_list)
掌握上述语法的关键点是 item
,请重点关注 item
从 my_list
遍历而来,并且 item*2
尾部与 for
循环存在一个空格。
用于过滤数据
列表表达式,可以将列表中满足条件表达式的值进行筛选过滤,获取目标数据。
1 my_list = [1, 2, 3] 2 new_list = [item for item in my_list if item > 1] 3 print(new_list)
掌握上述语法的关键是 if
,其余要点是注意语法编写结构。
接下来你可以尝试将上述编程逻辑,修改为 for
循环语法,学习过程中要着重理解以上两种语法结构可以相互转换,
当你可以无缝将二者进行转换时,该技能你就掌握了。
有些人会将列表推导式当做 for 循环的简化版。
字典推导式
有了列表推导式的概念,字典推导式学起来就非常简单了,语法格式如下:
{键:值 for 迭代变量 in 可迭代对象 [if 条件表达式]}
直接看案例即可
1 my_dict = {key: value for key in range(3) for value in range(2)} 2 print(my_dict)
得到的结果如下:
{0: 1, 1: 1, 2: 1}
此时需要注意的是字典中不能出现同名的 key,第二次出现就把第一个值覆盖掉了,所以得到的 value 都是 1。
最常见的哪里还是下述的代码,遍历一个具有键值关系的可迭代对象。
1 my_tuple_list = [('name', '橡皮擦'), ('age', 18),('class', 'no1'), ('like', 'python')] 2 my_dict = {key: value for key, value in my_tuple_list} 3 print(my_dict)
元组推导式与集合推导式
其实你应该能猜到,在 Python 中是具备这两种推导式的,而且语法相信你已经掌握了。不过语法虽然差不多,但是元组推导式运行结果却不同,具体如下。
1 my_tuple = (i for i in range(10)) 2 print(my_tuple)
运行之后产生的结果:
<generator object <genexpr> at 0x0000000001DE45E8>
使用元组推导式生成的结果并不是一个元组,而是一个生成器对象,需要特别注意下,这种写法在有的地方会把它叫做生成器语法,不叫做元组推导式。
集合推导式也有一个需要注意的地方,先看代码:
1 my_set = {value for value in 'HelloWorld'} 2 print(my_set)
因为集合是无序且不重复的,所以会自动去掉重复的元素,并且每次运行显示的顺序不一样,使用的时候很容易晕掉。
提高场景
再次查看推导式语法结构中,涉及了一个关键字,叫做 可迭代对象,因为我们可以把自己目前掌握的所有可迭代对象,
都进行一下尝试,例如使用 range()
函数。
1 my_list = [1, 2, 3] 2 new_list = [item for item in range(1, 10) if item > 5] 3 print(new_list)
检验是否掌握,可以回答下述两个问题。
- 如果可迭代对象是一个字典,你该如何操作?
- 如果可迭代对象位置使用了
enumerate()
函数,你该如何操作?
除了可迭代对象部分可以扩展知识点, if 表达式
中的 条件表达式 也支持各种布尔运算,如果用中文进行翻译,
表示把满足条件的元素,放置到新的列表中。
扩展知识
由于列表推导式涉及了数据类型,所以可大胆推断,还存在其它推导式语法,Python 也确实是这样设计的。
你可以继续学习下述内容,而且知识结构基本一致。
- 字典推导式
- 集合推导式
- 生成器推导式
列表推导式的学习,不要过于在意细节,也无需要求学会即掌握,因为该知识点属于语法糖(编程小技巧),
所以在初学阶段,了解即可,随着编程学习的深入,你会自然而然的将可用推导式的地方,修改为推导式。
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