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一文帶你了解Python列表生成式應(yīng)用的八重境界

更新時(shí)間：2022年09月02日 09:00:17 作者：趙卓不凡

在Python中有非常多且好用的技巧，其中使用最多的是列表生成式，往往可以將復(fù)雜的邏輯用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，本文重點(diǎn)介紹列表生成式應(yīng)用的八重境界

1. 引言

在Python中有非常多且好用的技巧，其中使用最多的是列表生成式，往往可以將復(fù)雜的邏輯用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，本文重點(diǎn)介紹列表生成式應(yīng)用的八重境界。
閑話少說(shuō)，我們直接開(kāi)始吧！

2. Level1: 基礎(chǔ)用法

最最簡(jiǎn)單的列表生成式，舉例如下：

a = [1, 2, 3]
b = [n*2 for n in a]
# b = [2, 4, 6]

上述代碼實(shí)現(xiàn)了對(duì)列表中單個(gè)元素求平方的操作。

3. Level2: 加入條件語(yǔ)句

其實(shí)，我們可以在列表生成式中添加if來(lái)獲取我們需要的元素，舉例如下：

a = [1, 2, 3, 4, 5]
b = [n for n in a if n<4]
# b = [1, 2, 3]

上述代碼中，我們添加了一個(gè)條件來(lái)決定在列表生成式中應(yīng)該保留哪些元素。這里我們的條件是，如果n＜4，則只保留小于4的數(shù)。

4. Level3: 加入 enumerate()

我們知道，枚舉函數(shù)enumerate()可以同時(shí)生成元素以及相應(yīng)的元素的索引。如果我們需要元素的索引以及元素，我們可以在列表生成式中使用函數(shù)enumerate()。

舉例如下：

a = ["apple", "orange", "pear"]
b = [(i,fruit) for i,fruit in enumerate(b)]
# b is [(0,"apple"), (1,"orange"), (2,"pear")]

5. Level4: 加入 zip()

更進(jìn)一步，我們知道函數(shù)zip()可以非常方便地使我們同時(shí)遍歷2個(gè)或多個(gè)列表。

在列表生成式中加入函數(shù)zip()，樣例如下：

a = ["apple", "orange", "pear"]
a2 = ["pie", "juice", "cake"]
b = [i+j for i,j in zip(a, a2)]
# b is ["applepie", "orangejuice", "pearcake"]

6. Level5: 加入三目運(yùn)算符

三元運(yùn)算符A if condition else B允許我們根據(jù)條件將每個(gè)元素轉(zhuǎn)換為其他元素。

在列表生成式中同樣可以使用三目運(yùn)算符，樣例如下：

a = [56, 45, 76, 23]
b = [("pass" if n>=50 else "fail") for n in a]
# b is ["pass", "fail", "pass", "fail"]

7. Level6: 嵌套循環(huán)

其實(shí)，我們當(dāng)然也可以在列表生成式中使用嵌套循環(huán)，我們來(lái)看個(gè)例子，如下：

a = [10, 20, 30]
a2 = [1, 2, 3]
b = [i+j for i in a for j in a2]
# b is [11, 12, 13, 21, 22, 23, 31, 32, 33]

實(shí)質(zhì)上，上述實(shí)現(xiàn)等價(jià)代碼如下：

newlist = []
for i in a:
    for j in a2:
        newlist.append( i+j )

8. Level7: 嵌套列表生成式

更高級(jí)一點(diǎn)，我們可以在列表生成式中嵌套列表生成式，舉例如下：

a = [1, 2, 3]
b = [[i for i in range(1, n+1)] for n in a]
# b is [[1], [1, 2], [1, 2, 3]]

9. Level8: 合并上述所有技巧

最后的最后，讓我們將上述介紹的幾個(gè)技巧進(jìn)行合并，我們來(lái)看如下例子：

a = [1, 2, 3, 4, 5]
b = [[xx if xx>yy else yy for xx in range(x) for yy in range(y)] for i,(x,y) in enumerate(zip(a, a[::-1])) if i%2==0]
# [[0, 1, 2, 3, 4], [0, 1, 2, 1, 1, 2, 2, 2, 2], [0, 1, 2, 3, 4]]

上述實(shí)現(xiàn)意義不大，我們嘗試應(yīng)用上了上面介紹的所有技巧，但是畢竟代碼可讀性太大。其主要目的還是為了說(shuō)明我們可以結(jié)合多種技巧，來(lái)使我們的列表生成式實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大的功能。

10. 應(yīng)用栗子

好吧，我們來(lái)看個(gè)實(shí)際的應(yīng)用例子吧！

假設(shè)我們班級(jí)上有如下同學(xué)信息：

students = [
    ("bob", "m", [67, 89, 60]),
    ("alice", "f", [97, 85, 61]),
    ("cassie", "f", [78, 91, 89]),
    ("tim", "m", [47, 57, 24]),
    ("tom", "m", [91, 79, 72]),
]

上述列表展示了每個(gè)學(xué)生的姓名、性別和考試成績(jī)，這里假設(shè)如果一個(gè)學(xué)生的平均分?jǐn)?shù)≥ 50，那么這個(gè)學(xué)生有資格獲獎(jiǎng)。這里我們需要編寫(xiě)代碼，來(lái)找到上述列表中有資格獲獎(jiǎng)的男生。

樣例代碼如下：

x = [(name, "eligible" if sum(scores)/len(scores) >=50 else "not eligible") for name,gender,scores in students if gender=="m"]
#[('bob', 'eligible'), ('tim', 'not eligible'), ('tom', 'eligible')]