原文地址：The Do’s and Don’ts of Python List Comprehension原文作者：Yong Cui, Ph.D.譯文出自：掘金翻譯計(jì)劃本文永久鏈接：github.com/xitu/gold-m…譯者：samyu2000校對(duì)者：luochen1992,shixi-li

Python 列表推導(dǎo)式并不是給初學(xué)者用的，因?yàn)樗浅７粗庇X(jué)，甚至對(duì)于有其他編程語(yǔ)言背景的人也是如此。

我們接觸到 List 的使用時(shí)，學(xué)習(xí)的內(nèi)容都是零散的。所以我們?nèi)鄙僖粋€(gè)關(guān)于如何在各種各樣的場(chǎng)景下使用 List 的知識(shí)體系。

本文提供了一些 List 的使用指南，盡可能涵蓋各個(gè)方面。希望本文可以成為你的一站式實(shí)用手冊(cè)。

使用建議

1.建議使用迭代的方式

使用 List 最基本的方式是以一個(gè)可迭代對(duì)象為基礎(chǔ)，創(chuàng)建一個(gè) List 對(duì)象，這個(gè)可迭代對(duì)象可以是任意可以迭代元素的Python對(duì)象。使用方法如下。

[expression for item in iterable]

下面這段代碼展示了一個(gè)使用列表相關(guān)技術(shù)創(chuàng)建 List 對(duì)象的例子。在這個(gè)例子中，我們定義了一個(gè) Integer 列表，并基于這個(gè)對(duì)象創(chuàng)建了保存每個(gè)數(shù)字的平方數(shù)和立方數(shù)的 List 對(duì)象。

>>> # 創(chuàng)建一個(gè) Integer 列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> # 創(chuàng)建平方數(shù)和立方數(shù)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)]

上面的例子把 List 對(duì)象當(dāng)作迭代器使用。我們應(yīng)該知道，許多類型的對(duì)象也是可迭代的，比如 List、Set、Dictionary 和 String 等等。其他數(shù)據(jù)類型，像 range、map、filter，以及 pandas 包中的 Series、DataFrame，都是可迭代的。下面的代碼演示了某些對(duì)象的使用方法。

>>> # 使用 range 對(duì)象>>> integer_range = range(5)>>> [x*x for x in integer_range][0, 1, 4, 9, 16]>>> # 使用 Series 對(duì)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]

2.如果只需用到其中的某些元素，應(yīng)當(dāng)使用條件判斷語(yǔ)句

假設(shè)你需要將符合某種條件的元素歸集起來(lái)，并創(chuàng)建一個(gè) list。下面展示了相關(guān)的語(yǔ)法。

[expression for item in iterable if condition]

if 語(yǔ)句用來(lái)實(shí)現(xiàn)條件判斷。下面的代碼展示了這種用法的一個(gè)簡(jiǎn)單示例。

>>> # 同樣創(chuàng)建一個(gè) Integer 列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> # 篩選出偶數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)這些偶數(shù)的平方數(shù)列表>>> squares_of_evens = [x*x for x in integers if x % 2 == 0]>>> print((squares_of_evens))[4, 16, 36]

3.使用條件判斷語(yǔ)句

List 對(duì)象中還可以使用 if-else 形式的條件判斷，語(yǔ)法如下。

[expression0 if condition else expression1 for item in iterable]

這跟前面的那種用法有些類似，別把這兩種用法混淆。在本例中，條件語(yǔ)句本身是一個(gè)整體。下面的代碼提供了一個(gè)例子。

>>> # 創(chuàng)建一個(gè) Integer 列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> # 遍歷 integers 中的元素，如果是偶數(shù)，取平方數(shù)存入新的列表>>> # 如果是奇數(shù)，取立方數(shù)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]

4.如果有嵌套結(jié)構(gòu)，可以使用嵌套的循環(huán)

有可能可迭代對(duì)象中的元素自身也是可迭代的，盡管這種情況不太常見(jiàn)。如果你對(duì)嵌套的可迭代對(duì)象有興趣，可以使用 for 來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)嵌套。語(yǔ)法如下。

[expression for item_outer in iterable for item_inner in item_outer]# 與下面的代碼等同for item_outer in iterable: for item_inner in item_outer: expression

上面的代碼展示了使用for實(shí)現(xiàn)嵌套循環(huán)的例子。

>>> # 創(chuàng)建一個(gè)包含元組的列表>>> prices = [(’$5.99’, ’$4.99’), (’$3.5’, ’$4.5’)]>>> # 獲取元組中的每個(gè)價(jià)格，以此創(chuàng)建一個(gè)一維列表>>> 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]

5.替換高階函數(shù)

有的人比較習(xí)慣函數(shù)式編程，比如使用高階函數(shù)也是這種習(xí)慣的表現(xiàn)之一。特別說(shuō)明一下，高階函數(shù)是那些需要使用輸入或輸出參數(shù)的函數(shù)。在 Python 中，常用的高階函數(shù)有 map() 和 filter()。

>>> # 創(chuàng)建一個(gè) integer 類型的列表>>> integers = [1, 2, 3, 4, 5]>>> # 使用 map 創(chuàng)建平方數(shù)列表>>> squares_mapped = list(map(lambda x: x*x, integers))>>> squares_mapped[1, 4, 9, 16, 25]>>> # 使用列表推導(dǎo)式創(chuàng)建平方數(shù)列表>>> squares_listcomp = [x*x for x in integers]>>> squares_listcomp[1, 4, 9, 16, 25]>>> # 使用 filter 取得 integers 中的偶數(shù)列表>>> filtered_filter = list(filter(lambda x: x % 2 == 0, integers))>>> filtered_filter[2, 4]>>> # 使用列表推導(dǎo)式取得 integers 中的偶數(shù)列表>>> filterd_listcomp = [x for x in integers if x % 2 == 0]>>> filterd_listcomp[2, 4]

從上面的例子可以看出，使用 list 的某些特性比使用高階函數(shù)更具有可讀性，而且也能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的嵌套結(jié)構(gòu)。

使用禁忌

1.不要忘了定義構(gòu)造函數(shù)

有人認(rèn)為列表推導(dǎo)式很酷炫，是 Python 特有的功能，所以為了炫耀自己的 Python 水平，即使有更好替代方案也要使用它。

>>> # 使用 range 創(chuàng)建列表對(duì)象>>> numbers = [x for x in range(5)]>>> print(numbers)[0, 1, 2, 3, 4]>>> # 以一個(gè)字符串為基礎(chǔ)，創(chuàng)建一個(gè)小寫字母的字符列表>>> letters = [x.lower() for x in ’Smith’]>>> print(letters)[’s’, ’m’, ’i’, ’t’, ’h’]

上述例子中，我們使用了 range 和 string，這兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是可迭代的，list()構(gòu)造函數(shù)可以直接使用 iterable 創(chuàng)建一個(gè) list 對(duì)象。下面的代碼提供了更合理的解決方案。

>>> # 使用 range 創(chuàng)建列表對(duì)象>>> numbers = list(range(5))>>> print(numbers)[0, 1, 2, 3, 4]>>> # 以一個(gè)字符串為基礎(chǔ)，創(chuàng)建一個(gè)小寫字母的字符列表>>> letters = list(’Smith’.lower())>>> print(letters)[’s’, ’m’, ’i’, ’t’, ’h’]

2.不要忘了生成器表達(dá)式

在 Python 中，生成器是一種特殊的可迭代對(duì)象，它會(huì)延遲加載元素，直到被請(qǐng)求才會(huì)加載。這在處理大量數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)非常高效，它能提升存儲(chǔ)效率。相比之下，list 對(duì)象為了方便計(jì)數(shù)和索引，一次性創(chuàng)建所有的元素。所以跟生成器相比，在元素個(gè)數(shù)相同時(shí)，list 需要占用更多內(nèi)存。

我們可以定義一個(gè)生成器函數(shù)來(lái)創(chuàng)建生成器。我們也可以使用下面的語(yǔ)句來(lái)創(chuàng)建生成器，這是一種稱為生成器表達(dá)式的方法。

(expression for item in iterable)

你可能會(huì)注意到，除了使用圓括號(hào)外，它的語(yǔ)法跟使用 list 的語(yǔ)句很相似。所以需要注意區(qū)分。

考慮下面這個(gè)例子。我們要計(jì)算前一百萬(wàn)個(gè)數(shù)字的平方和。如果使用 list 來(lái)實(shí)現(xiàn)，方法如下。

>>> # 創(chuàng)建列表對(duì)象 squares >>> squares = [x*x for x in range(10_000_000)]>>> # 計(jì)算它們的總和>>> sum(squares)333333283333335000000>>> squares.__sizeof__()81528032

跟使用 list 相比，使用 generator 內(nèi)存開(kāi)銷小得多，只有 96 字節(jié)。原因很簡(jiǎn)單———— generator 不需要獲取所有的元素。相反，它只需要獲取各個(gè)元素在序列中的位置，創(chuàng)建下一個(gè)元素并呈現(xiàn)它，而且不必保存在內(nèi)存中。

結(jié)論

本文中，我們整理了 list 應(yīng)用的一些關(guān)鍵要領(lǐng)。這些該做的和不該做的都非常清晰明了。我估計(jì)你會(huì)在合適的場(chǎng)景中用到它。下面是本文內(nèi)容的小結(jié)。

使用迭代的方式。 Python 中有許多類型的 iterable，你應(yīng)當(dāng)在掌握基礎(chǔ)（list 和 tuple）的同時(shí)融會(huì)貫通。 使用條件判斷語(yǔ)句。 如果你對(duì)在 iterable 中篩選某些元素感興趣，可以多多研究條件判斷。 使用條件判斷表達(dá)式。 如果你需要有選擇性地獲取某些數(shù)據(jù)，可以使用條件判斷表達(dá)式。 使用嵌套的循環(huán)。 如果你要處理嵌套的 iterable，可以使用嵌套的循環(huán)結(jié)構(gòu)。 用 list 替代高階函數(shù) 在很多情況下，可以用 list 替代高階函數(shù)。 不要忘記 list 的構(gòu)造函數(shù) 定義 list 的構(gòu)造函數(shù)，可以使用 iterable 創(chuàng)建一個(gè) list 對(duì)象。如果你直接使用 iterable，推薦用這個(gè)方法。 不要忘了生成器表達(dá)式 它的語(yǔ)法與 list 中的語(yǔ)法相似。在處理大量的對(duì)象時(shí)，這是一種節(jié)省內(nèi)存開(kāi)銷的辦法。list 和 generator 不同的是，為了日后的索引和訪問(wèn)， list 必須提前創(chuàng)建，如果元素個(gè)數(shù)很多，就會(huì)消耗很大的內(nèi)存。

以上就是Python 列表推導(dǎo)式需要注意的地方的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Python 列表推導(dǎo)式的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！