Python 知識(shí)點(diǎn)： 列表推導(dǎo)式(list comprehension)

Python里面有個(gè)很棒的語法糖（syntactic sugar），它就是  list comprehension  ，有人把它翻譯成“列表推導(dǎo)式”，也有人翻譯成“列表解析式”。名字聽上去很難理解，但是看它的語法就很清晰了。雖然名字叫做 list comprehension，但是這個(gè)語法同樣適用于dict、set等這一系列可迭代（iterable）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

語法規(guī)范：

out_list = [out_express for out_express in input_list if out_express_condition]

其中的  if  條件判斷根據(jù)需要可有可無。

下面看一個(gè)具體的例子，生成一個(gè)包含10以內(nèi)的偶數(shù)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(huán)升級(jí)到列表推導(dǎo)式：

在沒有了解 list comprehension 之前，上面那個(gè)生成偶數(shù)list的通常做法是用 for 循環(huán)：

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

很明顯， for 循環(huán)占用了4行代碼，而  list comprehension  只用了1行代碼。

文章開始說到推導(dǎo)式的語法規(guī)范時(shí)，我們講了 if 表達(dá)式是可有可無的，這也符合我們編程遇到的實(shí)際情況。比如，要生成一個(gè)10以內(nèi)的整數(shù)的平方的列表：

squares = [i**2 for i in range(10)]

復(fù)雜的嵌套循環(huán)

我們先來看一個(gè)例子，把一個(gè)矩陣（以列表為元素的列表）展平為一個(gè)列表。首先，我們用 for 循環(huán)來實(shí)現(xiàn)一下：

matrix = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9],
]
flattened = []for row in matrix:    for i in row:
        flattened.append(i)

接著我們用列表推導(dǎo)式實(shí)現(xiàn)該功能：

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

還是一行代碼就搞定，但一行里面有兩個(gè) for ，看起來很亂，兩個(gè) for ，哪個(gè)在前哪個(gè)在后呢？ 只要記住他們的順序和不用推導(dǎo)式的原始for循環(huán)是一致的即可。

推導(dǎo)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(fèi)勁，尤其是當(dāng)條件語句很長的時(shí)候，把這一行代碼變得很長，超過了代碼規(guī)范規(guī)定的長度（一般是80個(gè)字符），也使得理解代碼變得困難。

面對(duì)一行長長的代碼該如何下口讀，如何理解呢？別著急，好在Python允許在中括號(hào)、花括號(hào)之間斷行：

列表推導(dǎo)式的斷行：

斷行前：

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

斷行后：

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

帶嵌套循環(huán)的推導(dǎo)式的斷行：

斷行前：

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

斷行后：

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

字典（dict）和集合（set）的推導(dǎo)式：

前面我們也提到過，推導(dǎo)式不僅僅適用于列表，它同樣使用于字典dict和集合set。

把一個(gè)字典的key和value互換：

changed = {value: key for key, value in input_dict.items()}

用一個(gè)列表的所有單詞的首字母生成一個(gè)集合：

chars = {w[0] for w in words_list}

通過以上講解就可以輕松掌握Python的列表推導(dǎo)式（ list comprehension ）了，簡而言之， 就是把普通的多行for循環(huán)壓縮成一行代碼，這種壓縮語法適用于列表、字典、集合等可迭代數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（iterables）。