1. 引言

Python中有一些內(nèi)置函數(shù)，可以使我們的代碼非常優(yōu)雅。zip 函數(shù)就是其中之一，但是zip 函數(shù)的使用對(duì)于初學(xué)者來(lái)說不是很直觀，有時(shí)容易出錯(cuò)。因此本文將從7個(gè)層次來(lái)由淺入深地來(lái)探討強(qiáng)大的zip 函數(shù)的概念、用法和技巧。
閑話少說，我們直接開始吧！

2. Level 0: 了解zip函數(shù)基礎(chǔ)語(yǔ)法

zip 函數(shù)用于將可迭代的對(duì)象作為參數(shù)，將對(duì)象中對(duì)應(yīng)的元素打包成一個(gè)個(gè)元組，然后返回由這些元組組成的iterator。
舉例如下，我們可以使用它以如下方式來(lái)組合兩個(gè)列表，樣例代碼如下：

id = [1, 2, 3, 4]
leaders = ['Elon Mask', 'Tim Cook', 'Bill Gates', 'Bai Li']
record = zip(id, leaders)

print(record)
# <zip object at 0x7f266a707d80>

print(list(record))
# [(1, 'Elon Mask'), (2, 'Tim Cook'), (3, 'Bill Gates'), (4, 'Bai Li')]

如上面的示例所示，zip 函數(shù)返回一個(gè)元組迭代器，其中第i 個(gè)元組包含每個(gè)列表中的第i 個(gè)元素。

3. Level 1: zip函數(shù)同時(shí)處理多個(gè)對(duì)象

事實(shí)上，Python中的zip 函數(shù)具有強(qiáng)大的功能，比如它可以一次處理任意數(shù)量的可迭代項(xiàng)，而不僅僅是兩個(gè)。

首先，我們來(lái)看如果我們將一個(gè)list 傳遞給 zip 函數(shù)，樣例如下：

id = [1, 2, 3, 4]
record = zip(id)
print(list(record))
# [(1,), (2,), (3,), (4,)]

如果我們同時(shí)傳遞三個(gè)list ，結(jié)果如下：

id = [1, 2, 3, 4]
leaders = ['Elon Mask', 'Tim Cook', 'Bill Gates', 'Bai Li']
sex = ['m', 'm', 'm', 'm']
record = zip(id, leaders, sex)

print(list(record))
# [(1, 'Elon Mask', 'm'), (2, 'Tim Cook', 'm'), (3, 'Bill Gates', 'm'), (4, 'Bai Li', 'm')]

如上所述，無(wú)論我們傳遞給zip函數(shù)多少個(gè)可迭代項(xiàng)，它都能按照我們的預(yù)期來(lái)正常工作。
順便說一下，如果沒有參數(shù)，zip 函數(shù)只返回一個(gè)空的迭代器。

4. Level 2: zip函數(shù)處理長(zhǎng)度不等的參數(shù)

真實(shí)數(shù)據(jù)并不總是干凈和完整的，有時(shí)我們必須處理不等長(zhǎng)的可迭代數(shù)據(jù)。默認(rèn)情況下，zip函數(shù)的結(jié)果基于最短的可迭代項(xiàng)。
舉例如下：

id = [1, 2]
leaders = ['Elon Mask', 'Tim Cook', 'Bill Gates', 'Bai Li']
record = zip(id, leaders)

print(list(record))
# [(1, 'Elon Mask'), (2, 'Tim Cook')]

如上面的代碼所示，最短的列表是id ，因此record 只包含兩個(gè)元組，并且忽略了列表leaders 中的最后兩個(gè)元素。
如果最后兩位leader 因被忽視而不高興，我們?cè)撛趺崔k？
Python將再次幫助我們。itertools 模塊中還有一個(gè)名為zip_langest 的函數(shù)。顧名思義，它是zip函數(shù)的兄弟，其結(jié)果基于最長(zhǎng)的參數(shù)。
我們不妨使用zip_langest 函數(shù)來(lái)生成上述record列表，結(jié)果如下：

from itertools import zip_longest
id = [1, 2]
leaders = ['Elon Mask', 'Tim Cook', 'Bill Gates', 'Bai Li']

long_record = zip_longest(id, leaders)
print(list(long_record))
# [(1, 'Elon Mask'), (2, 'Tim Cook'), (None, 'Bill Gates'), (None, 'Bai Li')]

long_record_2 = zip_longest(id, leaders, fillvalue='Top')
print(list(long_record_2))
# [(1, 'Elon Mask'), (2, 'Tim Cook'), ('Top', 'Bill Gates'), ('Top', 'Bai Li')]

如上所述，zip_langest 函數(shù)基于其最長(zhǎng)參數(shù)來(lái)返回結(jié)果?？蛇x的fillvalue 參數(shù)（默認(rèn)值為None ）可以幫助我們填充缺失的值。

5. Level 3: 掌握unzip操作

在上一個(gè)示例中，如果我們首先獲得列表record ，那么我們?nèi)绾螌⑵?code>unzip 解壓縮為單獨(dú)的可迭代項(xiàng)？
不幸的是，Python并沒有直接的解壓縮unzip 函數(shù)。然而，如果我們熟悉星號(hào)* 的技巧，解壓縮將是一項(xiàng)非常簡(jiǎn)單的任務(wù)。

record = [(1, 'Elon Mask'), (2, 'Tim Cook'), (3, 'Bill Gates'), (4, 'Bai Li')]
id, leaders = zip(*record)
print(id)
# (1, 2, 3, 4)
print(leaders)
# ('Elon Mask', 'Tim Cook', 'Bill Gates', 'Bai Li')

在上面的示例中，星號(hào)執(zhí)行了拆包操作，即從記錄列表中拆包所有四個(gè)元組。

6. Level 4: 通過zip函數(shù)創(chuàng)建和更新dict

受益于功能強(qiáng)大的zip 函數(shù)，基于一些獨(dú)立的列表來(lái)創(chuàng)建和更新dict 將非常方便。
我們可以使用以下one-line的方案：
● 使用字典生成式和zip函數(shù)
● 使用dict和zip函數(shù)
樣例代碼如下：

id = [1, 2, 3, 4]
leaders = ['Elon Mask', 'Tim Cook', 'Bill Gates', 'Bai Li']

# create dict by dict comprehension
leader_dict = {i: name for i, name in zip(id, leaders)}
print(leader_dict)
# {1: 'Elon Mask', 2: 'Tim Cook', 3: 'Bill Gates', 4:'Bai Li'}

# create dict by dict function
leader_dict_2 = dict(zip(id, leaders))
print(leader_dict_2)
# {1: 'Elon Mask', 2: 'Tim Cook', 3: 'Bill Gates', 4: 'Bai Li'}

# update
other_id = [5, 6]
other_leaders = ['Larry Page', 'Sergey Brin']
leader_dict.update(zip(other_id, other_leaders))
print(leader_dict)
# {1: 'Elon Mask', 2: 'Tim Cook', 3: 'Bill Gates', 4: ''Bai Li'', 5: 'Larry Page', 6: 'Sergey Brin'}

上面的示例根本不使用for 循環(huán) , 這是多么的優(yōu)雅和Pythonic！

7. Level 5: 在for循環(huán)中使用zip函數(shù)

同時(shí)處理多個(gè)可迭代項(xiàng)通常是常見的場(chǎng)景， 此時(shí)我們可以在for循環(huán)中配合使用函數(shù)zip ，這也是我最喜歡函數(shù)zip 的用法之一。
舉例如下：

products = ["cherry", "strawberry", "banana"]
price = [2.5, 3, 5]
cost = [1, 1.5, 2]
for prod, p, c in zip(products, price, cost):
    print(f'The profit of a box of {prod} is ￡{p-c}!')
# The profit of a box of cherry is ￡1.5!
# The profit of a box of strawberry is ￡1.5!
# The profit of a box of banana is ￡3!

8. Level 6: 實(shí)現(xiàn)矩陣轉(zhuǎn)置

我們來(lái)看以下問題：

如何優(yōu)雅地實(shí)現(xiàn)矩陣的轉(zhuǎn)置操作？

Wow, 鑒于在上文中我們已經(jīng)介紹了函數(shù)zip ，星號(hào)* ,以及列表生成式，所以one-line 的實(shí)現(xiàn)方式如下：

matrix = [[1, 2, 3], [1, 2, 3]]
matrix_T = [list(i) for i in zip(*matrix)]
print(matrix_T)
# [[1, 1], [2, 2], [3, 3]]

9. 總結(jié)

本文重點(diǎn)介紹了Python中功能強(qiáng)大的zip 函數(shù)的多種用法，并給出了相應(yīng)的代碼示例。

到此這篇關(guān)于Python中使用zip函數(shù)的七重境界的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python中使用zip函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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