Python 知識點： 清單推導式(list comprehension)

Python

裡面有個很棒的文法糖（syntactic sugar），它就是 list comprehension ，有人把它翻譯成“清單推導式”，也有人翻譯成“清單解析式”。名字聽上去很難了解，但是看它的文法就很清晰了。雖然名字叫做 list comprehension，但是這個文法同樣适用于dict、set等這一系列可疊代（iterable）資料結構。

文法規範：

out_list = [out_express for out_express in input_list if out_express_condition]

其中的 if 條件判斷根據需要可有可無。

下面看一個具體的例子，生成一個包含10以内的偶數的list：

In [1]: evens = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
In [2]: evens
Out[2]: [0, 2, 4, 6, 8]
           

由for循環更新到清單推導式：

在沒有了解list comprehension之前，上面那個生成偶數list的通常做法是用for循環：

evens = []
for i in range(10):
    if i % 2 == 0:
        evens.append(i)
           

很明顯，for循環占用了4行代碼，而 list comprehension 隻用了1行代碼。

文章開始說到推導式的文法規範時，我們講了if表達式是可有可無的，這也符合我們程式設計遇到的實際情況。比如，要生成一個10以内的整數的平方的清單：

squares = [i**2 for i in range(10)]
           

複雜的嵌套循環

我們先來看一個例子，把一個矩陣（以清單為元素的清單）展平為一個清單。首先，我們用for循環來實作一下：

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9],
]

flattened = []

for row in matrix:
    for i in row:
        flattened.append(i)
           

接着我們用清單推導式實作該功能：

flattened = [i for row in matrix for i in row]
           

還是一行代碼就搞定，但一行裡面有兩個for，看起來很亂，兩個for，哪個在前哪個在後呢？隻要記住他們的順序和不用推導式的原始for循環是一緻的即可。

推導式的可讀性

一行代碼搞定幾行代碼的事情，看上去很簡潔，但是讀起來很費勁，尤其是當條件語句很長的時候，把這一行代碼變得很長，超過了代碼規範規定的長度（一般是80個字元），也使得了解代碼變得困難。

面對一行長長的代碼該如何下口讀，如何了解呢？别着急，好在

允許在中括号、花括号之間斷行：

清單推導式的斷行：

斷行前：

evens = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
           

斷行後：

evens = [
    i
    for i in range(10)
    if i % 2 == 0
]
           

帶嵌套循環的推導式的斷行：

flattened = [i for row in matrix for i in row]

flattened = [
    i
    for row in matrix
    for i in row
]
           

字典（dict）和集合（set）的推導式：

前面我們也提到過，推導式不僅僅适用于清單，它同樣使用于字典dict和集合set。

把一個字典的key和value互換：

changed = {value: key for key, value in input_dict.items()}
用```  
一個清單的所有單詞的首字母生成一個集合：
           

chars = {w[0] for w in words_list}

通

`

過以上講解就可以輕松掌握Python的清單推導式（list comprehension）了，簡而言之，就是把普通的多行for循環壓縮成一行代碼，這種壓縮文法适用于清單、字典、集合等可疊代資料結構（iterables）。

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