Python小知识：推导式用法大全，Comprehension

Posted 2022-03-15 朝阳区靓仔_James

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Python小知识：推导式用法大全，Comprehension相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

「推导式」的英文是「Comprehension」，是Python学习者引以为豪的一种写法。它的主要好处是「写起来简洁」，不用for循环，非常的「Pythonic」。

它包括「列表推导式」，「字典推导式」，「集合推导式」，还有「生成器推导式」等。推导过程可以使用「条件推导」，或者在推导表达式中应用「分支语句」，非常灵活。

本文核心内容之前发过，这次作为Python终结者系列重发一次，也做了一些补充。

熟练使用本文中的样例代码，就基本全面掌握了推导式的知识。建议把文中代码多练习几次。

1 基本推导式

写一段代码生成1到100之间的数字的平方的列表，答案是：

1，4，9，16...

如果你这样写，你就不Pythonic了：

nums = []
for i in range(1,101):
    nums.append(i*i)
print(nums)

正确的写法是使用Python的推导式：

nums = [i*i for i in range(1,101)]

上面的推导式有3个关键点：

「for循环」，其中包含被循环的range对象和代表当前变量的i
i * i 是推导「表达式」，表示根据for循环中的i推导出i * i
整个表达式用「方括号」表示推导的结果生成一个列表

2 带条件的推导式

推导式也可以添加条件，这让推导式的应用更加广泛。

生成一个列表，包含1到100之间是3的倍数的数字的平方：

9，36，81...

代码：

nums = [i*i for i in range(1,101) if i%3==0]

这样把推导式的3个要素变成了4个：

for循环
表达式 i * i
推导套件 if i % 3 == 0
方括号

注意这些要素的顺序不能变化

3 在推导表达式中应用分支语句

推导式不光可以用if，还可以用else。

生成一个列表，如果是3的倍数就用平方，否则就用是数字本身：

1，2，9，4，5，36...

代码：

nums = [i*i if i%3==0 else i for i in range(1,101)]

注意带分支的情况下，if…else写在了for循环的左边，它的实际过程是：

对整个range进行推导
在推导过程中用if…else决定输入出什么

这和前面的if推导式是不同的

结合上面的3个例子，来看一下推导式总结：

1.推导式从一个可枚举数据（列表，元组，集合，字典等）推导出一个列表。也可以推导出生成器，集合或字典。

2.推导式可以加推导条件，只对符合条件的元素推导

3.要推导出的元素使用表达式生成，可以用if else生成不同元素

[表达式 if 表达式条件 else 分支 for i in 序列 if 推导条件]

4 在推导式中使用函数

如果推导条件或者表达式特别复杂怎么办？可以使用函数。

推导所有1-100之间的所有质数：2，3，5，7…

def is_prime(num):
    if num == 1:
        return False  
    for i in range(2,num):
       if (num % i) == 0:
           return False
    else:
       return True

p_nums = [i for i in range(1,100) if is_prime(i)]
print(p_nums)

把推导的条件放在函数中，既可以应对复杂的条件，又可以利用推导式的简洁写法。

同理，如果生成推导结果的过程很复杂，也可以把逻辑放到函数中。

推导1900到2021年之间所有的年份，标记出闰年，生成结果：

1900, 1901, 1902, 1903, '闰1904'

代码：

def is_run(year):
    if (year % 4) == 0:
       if (year % 100) == 0:
           if (year % 400) == 0:
               return True   # 整百年能被400整除的是闰年
           else:
               return False
       else:
           return True       # 非整百年能被4整除的为闰年
    else:
       return False 

ryears = [f'闰y' if is_run(y) else y for y in range(1900, 2021)]    
print(ryears)

5 推导式中嵌套推导式

从2000年到2021年，生成每个月份：‘2000年:1月’, ‘2000年:2月’, ‘2020年:3月’, …, ‘2021年:12月’

monthes = [f'y年:m月' for y in range(2000, 2022) for m in range(1,13) ]

这里有两个for循环，类似于：

monthes = []
for y in range(2000, 2022):
    for m in range(1,13):
        monthes.append(f'y年:m月')

是不是下面的特别容易懂？所以两层的循环不推荐使用推导式，哈哈。

那我为什么还要讲？你会碰到有人这么写，知道它的存在还是有点必要的。

6 推导巨大的列表 - 不要这么干！

推导出1到100亿之间的数字的平方，代码如下：

nums = [i*i for i in range(1,10000000000)]

但是这段代码很可能会卡死你的电脑，除非你的电脑是超级计算机。因为它要在内存中做100亿次计算，然后保存这100亿个数字。

正确的做法是使用生成器推导式。

7 生成器推导式

这种情况下，我们应该使用推导生成器，用法很简单：

把方括号改成圆括号就可以了

nums = (i*i for i in range(1,10000000000))
print(nums)
print(next(nums))
print(next(nums))
print(next(nums))

打印出来是一个生成器：

<generator object <genexpr> at 0x7fa0b422feb0>
1
4
9

这是一个生成器，它不会一次性生成100亿个数字，只有调用next()的时候，它才会生成一个新的，返回给你。也就是说，同一个时间，只保存一个数字。

生成器的内容请关注本公众号，下一期的终结者系列：生成器。

8 字典推导式

除了推导列表，生成器，还可以推导字典。

推导字典的方式和推导列表很相似，只不过：

1.使用大括号

2.使用键值对

推导一个包含数字和数字平方组成的字典，结果是这样的：

1: 1, 2: 4, 3: 9, ..., 100: 10000

代码：

nums_dict = n:n*n for n in range(1,101)
print(nums_dict)

反过来，平方在前面，数字在后面：

nums_dict = n*n:n for n in range(1,101)
print(nums_dict)

给下面的字典按照分数排序：

'叔':59, '张三':87, 'FGA':78, '石石':100, '莫名':90

排序结果：

'石石': 100, '莫名': 90, '张三': 87, 'FGA': 78, '叔': 59

代码：

scores = '叔':59, '张三':87, 'FGA':78, '石石':100, '莫名':90
sored_scores = item[0]:item[1] for item in sorted(scores.items(), key=lambda item:item[1], reverse=True)
print(sored_scores)

1.先把字典scores变成一个元组列表：「scores.items()」

2.用sorted函数给元组列表排序：「sorted(scores.items(), key=lambda item:item[1], reverse=True)」

3.排序过程用lambda指定使用元组的第二列排序：「key=lambda item:item[1]」。默认是是第一列。

4.指定倒着排序，也就是分数高的在前面：reverse=True

5.使用推导式，把排好序的元组列表，生成一个新的排好序的字典：「item[0]:item[1] for item in … 」

9 集合推导式

推导集合的方式和列表是一样的，区别在于：

1.使用大括号，类似于推导字典，但它是单个元素，而不是键值对。

2.集合会自动过滤掉重复的元素。

下面的名字列表，去掉前后空格后去掉重复的名字：

[ '叔', '张三', ' 麦叔 ', 'FGA ', '张小三', 'FGA', '石石',' 莫名','莫名' ]

推导结果：

'石石', 'FGA', '张小三', '莫名', '张三', '叔'

代码：

names = [ '叔', '张三', ' 麦叔 ', 'FGA ', '张小三', 'FGA', '石石',' 莫名','莫名' ]
new_names = n.strip() for n in names
print(new_names)