python列表生成器

列表生成器

列表生成器为创建列表提供了一种简洁的方式。其语法为

li = [f(var) for var in iterable if condition]

f(var)为变量var的表达式，f(var)为最终列表里每个结果的值

iterable为可遍历的数据结构，condition则为条件判断（condition也可没有）

当然还可以有多个变量var, 即可以有同时var1, var2, var3，也可以有多层for和多个判断if

我们通过例子深刻理解

比如说，我们可以将一个for循环变成列表用列表生成器的方式实现，简洁地实现一个平方数列表

Copysquares=[x**2 for x in range(10)]
# [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

# 其等效于
Copysquares = []
for x in range(10):
    Copysquares.append(x**2)

我们还可以在列表生成器中加入if语句

下列例子的功能是实现字符串分割且去除空格

s = 'hello world'
comp = [x for x in s if x != ' ']
# ['h','e','l','l','o','w','o','r','l','d']

# 其等效于
comp = []
for x in s:
    if x != ' ':
        comp.append(x)

当然我们还可以更复杂，使用两个for循环以及if判断

两个0-4范围内数，其中必须一个为偶数，另一个为奇数，返回相加的所有结果

add_ = 
[i+j for i in range(5) if i % 2 == 0 for j in range(5) if j % 2 == 1] 
# [1, 3, 3, 5, 5, 7]


# 其等效于
add_ = []
for i in range(5):
    if i % 2 == 0: # 当i为偶数时即0，2，4
        for j in range(5): 
            if j % 2 == 1: # 当j奇数时即1，3
                add_.append(i+j) 
# 计算顺序为 0+1，0+3，2+1，2+3，4+1，4+3
# 即[1, 3, 3, 5, 5, 7]

可以看到其实写列表生成器就像正常在写循环语句一样，主要区别有两个：

1. 列表生成器将列表中的元素结果写到最前面
2. 列表生成器中语句执行的顺序就是从左到右的顺序，只不过其将所有的for和if缩进和冒号都给省略了

实际上，列表生成式这个概念在Python中被泛化了。不但可以生成列表，还可以生成字典 dict 和集合 set。

字典生成器

字典生成器的语法为

dic = {key:value for key,value in iterable}

举例，将元组转换为dic

tup = [('zhang',0),('liu',1),('lan',2)]
dic = {k:v for k,v in tup}
print(dic)
# {'zhang': 0, 'liu': 1, 'lan': 2}

其实对于上面这个简单的例子，可以不用字典生成式，直接用 dict() 进行转换也是可以的。

但是当元组稍微复杂时，比如以下例子，元组中每个元组有三个值时，中间的为无效信息时，dict()就会有歧义，而我们的字典生成器更灵活

tup = [('zhang','s', 0),('liu','s',1),('lan','s',2)]
print(dict(tup))
# 报错 ValueError: dictionary update sequence element #0 has length 3; 2 is required

dic = {k:v for k,_,v in tup} # _ 跳过第二个元素
# {'zhang': 0, 'liu': 1, 'lan': 2}

最常用的场景就是在nlp场景中的word2idx和idx2word，需要双向都能找到对应的值，利用集合列表的索引和单词实现双向转换

vocab = ['love', 'milk', 'coffee', 'like', 'hate', 'cat', 'i']

word2idx = {w:i for i,w in enumerate(vocab)}
# {'love': 0, 'milk': 1, 'coffee': 2, 'like': 3, 'hate': 4, 'cat': 5, 'i': 6}

idx2word =  {i:w for i,w in enumerate(vocab)}
# {0: 'love', 1: 'milk', 2: 'coffee', 3: 'like', 4: 'hate', 5: 'cat', 6: 'i'}

还有一种常用的将字典中的键值对反转的场景，即key变value，value变key

Tips：要在遍历时同时用到key和value需要用到dic.items()

# 已知一个word2idx的词典，转化idx2word
word2idx = {'zhang': 1, 'liu': 2, 'lan': 3}

idx2word = {index:word for word,index in word2idx.items()}
# {1: 'zhang', 2: 'liu', 3: 'lan'}

集合生成器

集合生成器相对于来说就更简单了，其语法为

set_ =  {x for x in interable if condition}

比如要将句子转化为一个个字母词典且不需要空格时

s = 'hello world'
comp = {x for x in s if x != ' '}
# {'r', 'd', 'w', 'o', 'h', 'l', 'e'}
# 注意集合是无序的

type(comp)
# 

如果直接想要将s的各个元素转化为不重复的分隔字母且不在乎空格时，可以不用集合生成器，因为有更简单的用法，直接用set()即可

s = 'hello world'
comp = {x for x in s}
# {' ', 'r', 'o', 'd', 'e', 'h', 'l', 'w'}

# 直接用set就可以了！
comp = set(s)
# {' ', 'r', 'o', 'd', 'e', 'h', 'l', 'w'}结果一样