单行嵌套 For 循环

Posted 2023-02-22

【中文标题】单行嵌套 For 循环

【英文标题】：Single Line Nested For Loops

【发布时间】：2013-06-05 02:11:17

【问题描述】：

在python中编写了这个转置矩阵的函数：

def transpose(m):
    height = len(m)
    width = len(m[0])
    return [ [ m[i][j] for i in range(0, height) ] for j in range(0, width) ]

在这个过程中，我意识到我并不完全理解单行嵌套 for 循环是如何执行的。请回答以下问题帮助我理解：

这个 for 循环的执行顺序是什么？ 如果我有一个三重嵌套的 for 循环，它会执行什么顺序？ 什么等于未嵌套的 for 循环？

给定，

[ function(i,j) for i,j in object ]

对象必须是什么类型才能使用此 for 循环结构？ i 和 j 分配给 object 中的元素的顺序是什么？ 可以用不同的for循环结构模拟吗？ 这个 for 循环可以嵌套在类似或不同结构的 for 循环中吗？它会是什么样子？

我们也非常感谢您提供其他信息。

【参考方案1】：

最好的信息来源是official Python tutorial on list comprehensions。列表推导与 for 循环几乎相同（当然，任何列表推导都可以写成 for 循环），但它们通常比使用 for 循环更快。

从教程中查看这个更长的列表推导（if 部分过滤推导，只有通过 if 语句的部分被传递到列表推导的最后部分（此处为 (x,y)）：

>>> [(x, y) for x in [1,2,3] for y in [3,1,4] if x != y]
[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4)]

这与这个嵌套的 for 循环完全相同（并且，正如教程所说，请注意 for 和 if 的顺序如何相同）。

>>> combs = []
>>> for x in [1,2,3]:
...     for y in [3,1,4]:
...         if x != y:
...             combs.append((x, y))
...
>>> combs
[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4)]

列表推导式和 for 循环之间的主要区别是 for 循环的最后部分（您在其中执行某项操作）位于开头而不是结尾。

关于您的问题：

对象必须是什么类型才能使用这个for循环结构？

iterable。可以生成（有限）一组元素的任何对象。这些包括任何容器、列表、集合、生成器等。

i 和 j 分配给 object 中的元素的顺序是什么？

它们的分配顺序与从每个列表生成的顺序完全相同，就好像它们在嵌套的 for 循环中一样（对于您的第一个理解，您将获得 i 的 1 个元素，然后是 j 的每个值，第二个元素进入 i，然后来自 j 的每个值，等等）

可以用不同的for循环结构模拟吗？

是的，上面已经显示了。

这个 for 循环可以嵌套在类似或不同结构的 for 循环中吗？它会是什么样子？

当然可以，但这不是一个好主意。例如，这里给你一个字符列表：

[[ch for ch in word] for word in ("apple", "banana", "pear", "the", "hello")]

【讨论】：

我想知道是什么引导了他们在双重嵌套中选择排序。我发现另一种方式更自然（在您的示例中，对于 y 然后对于 x ）。我只是意识到，在做了 3 年的 Python（不是广泛但仍然......）和使用这些循环之后！

@Thomas 我还发现另一种方式更直观。我认为选择纯粹是为了方便。以更直观的方式进行操作意味着必须处理未解析的符号，直到稍后在语句中找到它们。尝试在纸上为每个城市的每个 city.bananastore 解析每个香蕉中的每个香蕉.peel。没那么容易。不过反过来，又好又容易。

【参考方案2】：

首先，您的第一个代码本身不使用 for 循环，而是使用 list comprehension。

相当于

对于范围内的 j（0，宽度）： 对于范围内的 i（0，高度）： m[i][j]

同样的方式，它通常像 for 循环一样嵌套，从右到左。但列表推导语法更复杂。

我不确定这个问题在问什么

---

任何产生恰好产生两个对象的可迭代对象的可迭代对象（多么拗口 - 即[(1,2),'ab'] 将是有效的）

对象在迭代时产生的顺序。 i 进入第一个产量，j 第二个。

是的，但没有那么漂亮。我相信它在功能上等同于：

l = 列表（） 对于对象中的 i,j： l.append(函数(i,j))

或者更好地使用map:

map(function, object)

当然，函数必须得到i、j 本身。

这和3不是同一个问题吗？

【讨论】：

Guido，python 的创造者，非常反对使用 map，以至于他考虑从 python 中删除它

【参考方案3】：

您可能对itertools.product 感兴趣，它从您传递的所有可迭代对象中返回一个可迭代的产生值的元组。也就是说，itertools.product(A, B) 产生(a, b) 形式的所有值，其中a 值来自A，b 值来自B。例如：

import itertools

A = [50, 60, 70]
B = [0.1, 0.2, 0.3, 0.4]

print [a + b for a, b in itertools.product(A, B)]

打印出来：

[50.1, 50.2, 50.3, 50.4, 60.1, 60.2, 60.3, 60.4, 70.1, 70.2, 70.3, 70.4]

注意传递给itertools.product 的最后一个参数是“内部”参数。一般itertools.product(a<sub>0</sub>, a<sub>1</sub>, ... a<sub>n</sub>)等于[(i<sub>0</sub>, i<sub>1</sub>, ... i<sub>n</sub>) for i<sub>n</sub> in a<sub>n</sub> for i<sub>n-1</sub> in a<sub>n-1</sub> ... for i<sub>0</sub> in a<sub>0</sub>]

【参考方案4】：

下面的代码是嵌套循环的最佳示例，当使用两个 for 循环时，请记住第一个循环的输出是第二个循环的输入。 使用嵌套循环时，循环终止也很重要

for x in range(1, 10, 1):
     for y in range(1,x):
             print y,
        print
OutPut :
1
1 2
1 2 3
1 2 3 4
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7 8

【参考方案5】：

您可以使用zip 函数在同一行中使用两个 for 循环

代码：

list1 = ['Abbas', 'Ali', 'Usman']
list2 = ['Kamran', 'Asgar', 'Hamza', 'Umer']
list3 = []
for i,j in zip(list1,list2):
    list3.append(i)
    list3.append(j)
print(list3)

输出：

['Abbas', 'Kamran', 'Ali', 'Asgar', 'Usman', 'Hamza']

因此，通过使用 zip 函数，我们可以使用两个 for 循环，或者我们可以在同一行中迭代两个列表。