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Python 列表推导式使用注意事项

少儿编程网2020-11-19 13:21:03Python编程 人已围观 来源:少儿编程 -用户投稿

简介Python教程栏目今天翻译介绍列表推导式使用的注意事项。Python列表推导式使用注意事项Python列表推导式并不是给初学者用的,因为它非常反直觉,甚至对于有其他编程语言背景的人也是如此。我们接触到List的使用时,学习的内容都是零散的。所以我们缺少一个关于如何在各种各样的场景下使用List的知

python教程栏目今天翻译介绍列表推导式使用的注意事项。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

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Python 列表推导式使用注意事项

Python 列表推导式并不是给初学者用的,因为它非常反直觉,甚至对于有其他编程语言背景的人也是如此。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

我们接触到 List 的使用时,学习的内容都是零散的。所以我们缺少一个关于如何在各种各样的场景下使用 List 的知识体系。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

本文提供了一些 List 的使用指南,尽可能涵盖各个方面。希望本文可以成为你的一站式实用手册。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

使用建议

1.建议使用迭代的方式

使用 List **基本的方式是以一个可迭代对象为基础,创建一个 List 对象,这个可迭代对象可以是任意可以迭代元素的Python对象。使用方法如下。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

[expression for item in iterable]复制代码

下面这段代码展示了一个使用列表相关技术创建 List 对象的例子。在这个例子中,我们定义了一个 Integer 列表,并基于这个对象创建了保存每个数字的平方数和立方数的 List 对象。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 创建一个 Integer 列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> # 创建平方数和立方数列表>>> powers = [(x*x, pow(x, 3)) for x in integers]>>> print(powers)
[(1, 1), (4, 8), (9, 27), (16, 64), (25, 125), (36, 216)]复制代码

上面的例子把 List 对象当作迭代器使用。我们应该知道,许多类型的对象也是可迭代的,比如 List、Set、Dictionary 和 String 等等。其他数据类型,像 range、map、filter,以及 pandas 包中的 Series、DataFrame,都是可迭代的。下面的代码演示了某些对象的使用方法。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 使用 range 对象>>> integer_range = range(5)>>> [x*x for x in integer_range]
[0, 1, 4, 9, 16]>>> # 使用 Series 对象 >>> import pandas as pd>>> pd_series = pd.Series(range(5))>>> print(pd_series)0    01    12    23    34    4dtype: int64>>> [x*x for x in pd_series]
[0, 1, 4, 9, 16]复制代码

2.如果只需用到其中的某些元素,应当使用条件判断语句

假设你需要将符合某种条件的元素归集起来,并创建一个 list。下面展示了相关的语法。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

[expression for item in iterable if condition]复制代码

if 语句用来实现条件判断。下面的代码展示了这种用法的一个简单示例。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 同样创建一个 Integer 列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> # 筛选出偶数,创建一个这些偶数的平方数列表>>> squares_of_evens = [x*x for x in integers if x % 2 == 0]>>> print((squares_of_evens))
[4, 16, 36]复制代码

3.使用条件判断语句

List 对象中还可以使用 if-else 形式的条件判断,语法如下。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

[expression0 if condition else expression1 for item in iterable]复制代码

这跟前面的那种用法有些类似,别把这两种用法混淆。在本例中,条件语句本身是一个整体。下面的代码提供了一个例子。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 创建一个 Integer 列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> # 遍历 integers 中的元素,如果是偶数,取平方数存入新的列表>>> # 如果是奇数,取立方数存入新的列表>>> custom_powers = [x*x if x % 2 == 0 else pow(x, 3) for x in integers]>>> print(custom_powers)
[1, 4, 27, 16, 125, 36]复制代码

4.如果有嵌套结构,可以使用嵌套的循环

有可能可迭代对象中的元素自身也是可迭代的,尽管这种情况不太常见。如果你对嵌套的可迭代对象有兴趣,可以使用 for 来实现循环嵌套。语法如下。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

[expression for item_outer in iterable for item_inner in item_outer]

# 与下面的代码等同
for item_outer in iterable:
    for item_inner in item_outer:
        expression复制代码

上面的代码展示了使用for实现嵌套循环的例子。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 创建一个包含元组的列表>>> prices = [('$5.99', '$4.99'), ('$3.5', '$4.5')]>>> # 获取元组中的每个价格,以此创建一个一维列表>>> prices_formatted = [float(x[1:]) for price_group in prices for x in price_group]>>> print(prices_formatted)
[5.99, 4.99, 3.5, 4.5]复制代码 

5.替换高阶函数

有的人比较习惯函数式编程,比如使用高阶函数也是这种习惯的表现之一。特别说明一下,高阶函数是那些需要使用输入或输出参数的函数。在 Python 中,常用的高阶函数有 map()filter()Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 创建一个 integer 类型的列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5]>>> # 使用 map 创建平方数列表>>> squares_mapped = list(map(lambda x: x*x, integers))>>> squares_mapped
[1, 4, 9, 16, 25]>>> # 使用列表推导式创建平方数列表>>> squares_listcomp = [x*x for x in integers]>>> squares_listcomp
[1, 4, 9, 16, 25]>>> # 使用 filter 取得 integers 中的偶数列表>>> filtered_filter = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, integers))>>> filtered_filter
[2, 4]>>> # 使用列表推导式取得 integers 中的偶数列表>>> filterd_listcomp = [x for x in integers if x % 2 == 0]>>> filterd_listcomp
[2, 4]复制代码

从上面的例子可以看出,使用 list 的某些特性比使用高阶函数更具有可读性,而且也能实现较复杂的嵌套结构。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

使用禁忌

1.不要忘了定义构造函数

有人认为列表推导式很酷炫,是 Python 特有的功能,所以为了炫耀自己的 Python 水平,即使有更好替代方案也要使用它。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 使用 range 创建列表对象>>> numbers = [x for x in range(5)]>>> print(numbers)
[0, 1, 2, 3, 4]>>> # 以一个字符串为基础,创建一个小写字母的字符列表>>> letters = [x.lower() for x in 'Smith']>>> print(letters)
['s', 'm', 'i', 't', 'h']复制代码

上述例子中,我们使用了 range 和 string,这两种数据结构都是可迭代的,list()构造函数可以直接使用 iterable 创建一个 list 对象。下面的代码提供了更合理的解决方案。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 使用 range 创建列表对象>>> numbers = list(range(5))>>> print(numbers)
[0, 1, 2, 3, 4]>>> # 以一个字符串为基础,创建一个小写字母的字符列表>>> letters = list('Smith'.lower())>>> print(letters)
['s', 'm', 'i', 't', 'h']复制代码

2.不要忘了生成器表达式

在 Python 中,生成器是一种特殊的可迭代对象,它会延迟加载元素,直到被请求才会加载。这在处理大量数据时会非常高效,它能提升存储效率。相比之下,list 对象为了方便计数和索引,一次性创建所有的元素。所以跟生成器相比,在元素个数相同时,list 需要占用更多内存。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

我们可以定义一个生成器函数来创建生成器。我们也可以使用下面的语句来创建生成器,这是一种称为生成器表达式的方法。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

(expression for item in iterable)复制代码

你可能会注意到,除了使用圆括号外,它的语法跟使用 list 的语句很相似。所以需要注意区分。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

考虑下面这个例子。我们要计算前一百万个数字的平方和。如果使用 list 来实现,方法如下。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 创建列表对象 squares >>> squares = [x*x for x in range(10_000_000)]>>> # 计算它们的总和>>> sum(squares)333333283333335000000>>> squares.__sizeof__()81528032复制代码

如上所示,list 对象占据 81528032 字节。我们考虑使用 generator 进行相同的操作,代码如下。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

>>> # 创建 generator 对象,保存每个数的平方数>>> squares_gen = (x*x for x in range(10_000_000))>>> # 计算它们的总和>>> sum(squares_gen)333333283333335000000>>> squares_gen.__sizeof__()96复制代码

跟使用 list 相比,使用 generator 内存开销小得多,只有 96 字节。原因很简单———— generator 不需要获取所有的元素。相反,它只需要获取各个元素在序列中的位置,创建下一个元素并呈现它,而且不必保存在内存中。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

结论

本文中,我们整理了 list 应用的一些关键要领。这些该做的和不该做的都非常清晰明了。我估计你会在合适的场景中用到它。下面是本文内容的小结。Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

  • 使用迭代的方式。 Python 中有许多类型的 iterable,你应当在掌握基础(list 和 tuple)的同时融会贯通。
  • 使用条件判断语句。 如果你对在 iterable 中筛选某些元素感兴趣,可以多多研究条件判断。
  • 使用条件判断表达式。 如果你需要有选择性地获取某些数据,可以使用条件判断表达式。
  • 使用嵌套的循环。 如果你要处理嵌套的 iterable,可以使用嵌套的循环结构。
  • 用 list 替代高阶函数 在很多情况下,可以用 list 替代高阶函数。
  • 不要忘记 list 的构造函数 定义 list 的构造函数,可以使用 iterable 创建一个 list 对象。如果你直接使用 iterable,推荐用这个方法。
  • 不要忘了生成器表达式 它的语法与 list 中的语法相似。在处理大量的对象时,这是一种节省内存开销的办法。list 和 generator 不同的是,为了日后的索引和访问, list 必须提前创建,如果元素个数很多,就会消耗很大的内存。

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以上就是Python 列表推导式使用注意事项的详细内容,更多请关注少儿编程网其它相关文章!Sqm少儿编程网-Scratch_Python_教程_免费儿童编程学习平台

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